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新聞詳情

模溫機(jī)的正確選擇及計(jì)算

日期:2024-10-18 18:13
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摘要:
模溫機(jī)的正確選擇及計(jì)算

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。     
模溫機(jī)的正確選擇及計(jì)算之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*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*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/kW          @5℃溫差或是     
        3.4151/min/kW          @5℃溫差     
  模溫機(jī)的正確選擇及計(jì)算之:
若模腔表面各處的溫差是1℃,則所需的*低流速需要按比例乘大五倍即是3.75gal/min/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1-2℃,  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*佳范圍是5-8℃。     
        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)=208/12=17.333g/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=368×17.33/1,000=6.377kW     
   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*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2-5bar(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). 
 
模溫機(jī)的正確選擇及計(jì)算之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. 37℃-121℃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.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?,引致模具不能達(dá)到*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     
  模溫機(jī)的正確選擇及計(jì)算之    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**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 
in      mm   gal/min  1/min
0.25   6.35   0.7     3.18
0.375  9.53   1.2     5.45
0.500  12.70   3.3     14.98
0.750  19.65   5.4     24.52
1.000  25.40   10.0   45.40
1.250  31.75   13.0   59.02
1.500  38.10   20.0   90.80
   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℃     
      △T=90-18=72℃     
      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**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。電磁閥的典型的壓力降是2bar(29psi)。     
模溫機(jī)的正確選擇及計(jì)算之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**,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)*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)。     
      選擇適當(dāng)?shù)哪乜刂破?nbsp;    
      胡亂選購(gòu)模溫控制品可以隨時(shí)帶來(lái)20%利潤(rùn)的損失,所以我們?cè)谫?gòu)置時(shí)必需詳細(xì)考慮生產(chǎn)的需要,嚴(yán)格審定模溫控制器各項(xiàng)的能力,才好作出決定??上藗兂3:雎粤诉@注塑技術(shù)極其重要的環(huán)節(jié),往往在生產(chǎn)力和品質(zhì)出了問(wèn)題時(shí)才醒覺(jué)。     
     
 

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