模溫機(jī)的正確選擇及計(jì)算

1、模溫機(jī)的正確選擇及計(jì)算 選擇模具溫度控制器時(shí)，以下各點(diǎn)是主要的考慮因素； 1泵的大小和能力。 2內(nèi)部喉管的尺寸。 3加熱能力。 4冷卻能力 5控制形式。 A、泵的大小 從已知的每周期所需散熱量我們可以很容易計(jì)算冷卻液需要容積流速，其后再得出所需的正確冷卻能力，模溫控制器的制造商大都提供計(jì)算最低的泵流速公式。表4.1在選擇泵時(shí)是很有用，它準(zhǔn)確地列出了不同塑料的散熱能力。 以下決定泵所需要提供最低流速的經(jīng)驗(yàn)法則： 若模腔表面各處的溫差是5時(shí)， 0.75gal/min/kW5溫差或是 3.4151/min/kW5溫差 若模腔表面各處的溫差是1，則所需的最低流速需要按比例乘大五倍即是3.75gal/m

2、in/kW或是17.031/min/kW。為了獲得產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，很多注塑公司都應(yīng)該把模腔表面的溫差控制在12,可是實(shí)際上其中很多的注塑廠商可能并不知道這溫差的重要性或是認(rèn)為溫差的最佳范圍是58。 計(jì)算冷卻液所需的容積流速，應(yīng)使用以下的程序： 1先計(jì)算栽一塑料模具組合的所城要排走的熱量：若 以前述的PC杯模為例，則實(shí)際需要散去的熱量是： 一模件毛重(g)冷卻時(shí)間(s)208/1217.333g/s PC的散熱率是368J/g或是368kJ/kg 所以每周期需要散去的熱量368×17.33/1,0006.377kW 2再計(jì)算冷卻所需的容積流速： 按照上述的經(jīng)驗(yàn)法則若模腔表面

3、的溫差是5時(shí)，流速=6.377×0.75=4.78gal/min或是=6.377×3.41=21.751/min若模腔表現(xiàn)的溫差是1則流速=4.78×5=23.9gal/min或是=21.75×5=108.731/min 3泵流速的規(guī)定 為了得到良好的散熱效果，泵的流速能力應(yīng)較計(jì)算的結(jié)果最少大10，所以需使用27gal/min或是120/min的泵。 4泵壓力的規(guī)定； 一般模溫控制器的操作壓力在25bar(29-72.5psi)，由于在壓力不足的情況下會(huì)影響冷卻液的容積流速（流動(dòng)的阻力產(chǎn)生壓力損失），所以泵的壓力愈

4、高，流速愈穩(wěn)定。 對(duì)于冷卻管道很細(xì)小的模具（例如管道直徑是6mm/0.236in），泵的壓力便需要有10bar(145psi)才可提供足夠的散熱速度（即是冷卻液速度）。 大體上冷卻液的容積液速要求愈高，管道的直徑愈少則所需要的泵輸出壓力愈大。所以在一般應(yīng)用模溫控制器的壓力應(yīng)超過(guò)了3bar(43.5psi). B、加熱能力 圖4.8是典型的加熱計(jì)算表，提供了就模具重所需要的加熱量。圖4.8的計(jì)算用法下： 1縱軸代表著模具的重量。 2橫軸代表著模具升溫至所需溫度的熱量，單位是kW/hr。 3.37121的各溫度斜線提供了模具重量和模溫控制器的發(fā)熱能力在相應(yīng)溫度下的關(guān)系。 例如我們可以從圖查知： 1

5、把重量500kg的模具升溫至50所需的加熱能力是3.3kW/hr。 2把重700kg的模具升溫至65所需的別熱能力是6.5kW/hr。 總的來(lái)說(shuō)，加熱能力愈強(qiáng)，則所需的升溫時(shí)間，便相應(yīng)地減少了（加熱能力雙倍，升溫時(shí)間減少）。圖4.8提供了注塑廠商一個(gè)很有用的資料，可以馬上找出任何模具的加熱要求，從而獲得正確模溫控制器的發(fā)熱能力。往往就是因?yàn)槟乜刂破鞯哪芰μ停履＞卟荒苓_(dá)到最佳的溫度狀態(tài)。欲想知道模溫控制器實(shí)際表現(xiàn)，我們可以比較它的實(shí)際的和計(jì)算的模具升溫時(shí)間。 冷凍能力 模溫控制器的冷凍線路的設(shè)計(jì)和組成零件對(duì)模溫的精確控制致為重要。當(dāng)模具或加溫液的溫度上升至設(shè)定值時(shí)，模溫控制器必須能快速地

6、及有效地避免溫度繼續(xù)上升，辦法是引進(jìn)另一較低溫度的液體，其引進(jìn)的控制由電磁閥負(fù)責(zé)。所以溫度超馳的消除和穩(wěn)定性取決于電磁閥的大小。 冷卻電磁閥的孔徑可用以下的公式計(jì)算： 冷凍能力(gal/min)=kW×3.16/t 這里t=模溫控制器所設(shè)定的生產(chǎn)溫度和冷凍水溫度之差： kW模具需要排走的熱量 以下表列出了不同電磁閥孔徑所能提供的容積流速： 電磁閥孔徑容積流速 inmmgal/min1/min 0.256.350.73.18 0.3759.531.25.45 0.50012.703.314.98 0.75019.655.424.52 1.00025.4010.045.40 1

7、.25031.7513.059.02 1.50038.1020.090.80 計(jì)算了冷凍能力后便可從以上表找出相應(yīng)的電磁閥，如以下的例子： PC杯模需要排走的熱量是6.377kW 生產(chǎn)的設(shè)定溫度是90 冷凍水的溫度是18 T901872 所以冷凍能力6.377×316/72=0.28gal/min或1.271/min 從上表可知道孔徑為6.35mm/0.250in的電磁閥可提供足夠的容積流速，適宜使用于模溫控制范圍是±1的精確要求。電磁閥閥門的壓力降影響著流速。上表的流速數(shù)值是基于1bar(14.5psi)的壓力降。所以壓力降愈高，冷凍水的流速愈快。電

8、磁閥的典型的壓力降是2bar(29psi)。 C、液體式模溫加熱控制系統(tǒng) 任何一臺(tái)模溫控制器的主要目的是把模具溫度控制在（±2°F）的范圍內(nèi)。所以對(duì)于運(yùn)行在模具管路間的液體的升溫控制必須精確，否則模具溫度控制的目的便不能達(dá)到了。 某些模溫控制器的控制方法祗屬于開(kāi)關(guān)形式，其工作原理是比較實(shí)際和設(shè)定的溫度。倘若實(shí)際的溫度比較設(shè)定的溫度低很多，電熱便全開(kāi)，待實(shí)際溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，電熱便被關(guān)上，由于開(kāi)關(guān)形式的控制產(chǎn)生了很大的實(shí)際正負(fù)溫度偏差。這溫度變化不單祗直接地影響著液體的溫度，還間接地帶給了模具很大的過(guò)度升降，不消說(shuō)最后定必反映在成品的質(zhì)量上。 所以我們應(yīng)該使用PID（比例、積分、微分）形式的加熱控制系統(tǒng)，它可以保證模具的溫度控制維持在±1(±2°F)的范圍內(nèi)