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      注塑模具用冷水機的選型
           
          
      選擇合適的模具溫度控制系統對注射成型工藝中塑料的充模、塑件的定型、模塑周期和塑件質量都有著非常大的意義。注塑模具在什么情況下需要使用冷水機,如何確定注塑模具用冷水機的參數?下面我們將從冷水機的制冷量、冷卻水流量、溫度以及循環水質等方面的要求為您解析注塑模具用冷水機的選型。

      注塑模具控溫的意義
          注射成型工藝過程中,模具溫度直接影響到塑料的充模、塑件的定型、模塑周期和塑件質量。而模具溫度的高低取決于塑料結晶性、塑件尺寸與結構、性能要求以及其它工藝條件如熔料溫度、注射速度、注射壓力和模塑周期等。低的模具溫度可降低塑件的成型收縮率,模具溫度均勻、冷卻時間短、注射速度快可以減小塑件的翹曲變形。
       
          通常我們可以將模具理解成為一個換熱器,熱量由融熔的塑料傳入模具,再由模具傳入不斷循環的冷卻介質——冷凍水(冰水)中,只有很小一部分進入空氣和注塑機的壓模板。塑料成型的周期,相當大的部分用于冷卻,有時可占到塑料成型周期80%以上,因此做好冷卻時間和冷卻溫度控制的意義是非常大的。

      注塑模具為什么要用冷水機
        如果工廠供給設備的水量充足,溫度較低,成本也較低,此時就不需要使用冷水機,但這一般是不太容易實現的,除非工廠能在水溫比較低的大湖邊或者可以利用城市深井供水來滿足溫度和流量的需要,但往往成本太高。
          一副模具成型周期一般需要20秒,如將原來冷卻水塔的水改用冷水機產生的冰水進行冷卻,它可縮短到16秒。盡管選擇配備冷水機的整體造價要高些,但它可使產量提高20%,此外采用冷水機能保證水質的清潔,從而大幅度減少管道的淤積等現象發生,在長期的生產中,能取得很大的收益。

      注塑模具用冷水機制冷量的計算
      單套注塑模具所需的制冷量計算公式如下:
            Q=W x C x △t x s
      其中:Q  - 為模具所需的制冷量,單位為kcal / h;
               W  - 為單位時間內生產用塑料原料的重量,單位為kg / h;
               C  - 為塑料原料的比熱,單位為kcal / kg℃;
               △t - 為注塑與制品脫模時的溫度差,單位為℃;(見附表);
               S  - 為安全系數(一般取1.35~2.0的值);

      當冷水機與模具是單機匹配時,一般取小的安全系數值;
      當單臺冷水機與多臺模具相配時則應當取較大的安全系數值;
      當選擇風冷式冷水機時,s值也應適當取大一些;

      下面我們舉例說明:
      案例:一副模具生產PP聚丙烯產品,產量約 60 kg/h,問所需的制冷量是多少,配多大的冷水機比較合適?
      制冷量計算:Q=W x C x △t x s = 60x0.48x200x1.35=7776 kcal/h;即需要冷水機提供的制冷量約為7776 kcal/h。
      (備注:在為模具選配冷水機的實際操作過程中,我們很難取得比較完整的數據,根據長期設備配套使用的經驗,我們通常將制品在注塑與脫模時的溫度差取值200℃,即△t=200℃,這是在統計眾多常用制品后所取得一個平均值。)

          如果模具上附有熱澆道,還應將熱澆道的熱量加入制冷量的計算,一般熱澆道的熱量是以kw為單位,計算時應將單位轉換成 kcal/h,其轉化公式為1kw = 860 kcal / h。


      附表:不同的模塑材料所需要的注塑和模具溫度、比容熱

      材料 注塑溫度℃ 模具溫度℃ 比容熱kcal / kg·℃
      聚乙烯PE 160~310 0~70 0.55
      聚苯乙烯PS 185~250 0~60 0.35
      尼龍 Nylon 230~300 25~70 0.58
      聚碳酸脂PC 280~320 70~130 0.3
      聚丙烯PP 200~280 0~80 0.48
      ABS 180~260 40~80 0.4

      注塑模具用冷水機的溫度要求
          模具冷卻流體(冰水)的溫度一般受制于加工材料和制品形狀而發生較大變化,如聚苯乙烯薄壁燒杯,模具要求冰水溫度在0℃以下;而其它絕大多數情況下,模具所要求的冰水的溫度都在5℃以上,常規冷水機能提供5℃以上的冰水,低溫型冷水機能滿足5℃以下及至0℃以下的要求。
       
      注塑模具用冷水機的溫差及流量控制
          注塑模具進出口處的冰水的溫差是根據制品要求來設定的,在許多情況下,溫差為3~5℃時是較為理想的,但有時也需要溫差在1~2℃。
          注塑模具所需的冰水流量與模具需要帶走的熱量、冰水進出模具的溫差有關,溫差越小,意味著把同樣的熱量帶出去,需要的冰水流量就越大,反之需要的流量就小。例如:溫差為5℃時,流量需要60 L/Min,而到溫差為2℃時,流量則需要150 L/Min。

      舉例說明:要將7776 kcal/h的熱量從模具上帶走,若溫差為3℃,那么需要的流量為多少?
      冰水流量計算:q = 7776 / (3 x 60) = 43.2 L / Min


      注塑模具冷卻水的壓力
          一般注塑模具的冷卻水壓力選擇0.1~0.2Mpa左右,常規的標準冷水機型一般都能滿足這個要求,當壓力要求高于0.2Mpa時,則需另行設計,選用高揚程水泵以滿足系統供水之壓力需要。

      注塑模具對冷卻水質的要求
          為了保障冷水機及模具中的換熱效果,應當盡量對循環水做軟化處理,或使用純凈水以避免循環水的PH值過高或水的硬度過大造成蒸發器及模具內產生水垢??梢栽谙到y中配置一臺電子硬水軟化器用來軟化水質,其是以離于交換原理設計制作的,根據流量的不同可配置不同規格的軟化器,直接連接在循環水管路中,配置水處理軟化器所需的費用也不會太高,也可定期向循環水系統中加入一定比例的除垢劑。
       
      液壓油和料筒喂料段的冷卻
          通常注塑機的液壓油和料筒喂料段采用冷卻水塔的水來冷卻,從生產成本來看,是比較經濟的,除非對其溫度有特定要求,可用冰水對其進行冷卻。
       
          隨著橡塑行業對注塑產品質量要求的不斷提高,實際上對注塑模具的溫度控制也提出了更高的訴求,這就要求我們需要在注塑模具用冷水機的控制精度、穩定性方面下工夫。博盛制冷作為一家工業溫控設備制造商,時刻關注著塑膠行業的發展動態,并隨行業的需求不斷研發注塑行業專用溫控設備,如注塑模溫機、注塑冷水機、橡膠專用冷水機和注塑用冰熱一體機等非標設備,為工業設備提供溫控解決方案,博盛制冷 - 您身邊的工業溫度控制供應商
       

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