注塑成型模具如何選擇冰水能量?我們先來了解一下注塑成型的原理及其影響因素:
事實上,一副模具就是一個換熱器,熱量由融熔的塑料傳入模具,再由模具傳入不斷循環(huán)的冷卻介質(zhì)——冰水中,只有很小一部分進入空氣和注塑機的壓模板。眾所周知,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,因此將冷卻時間控制到最小是絕對必要的。
例如,一副模具成型周期一般需20秒,如將原來冷卻水塔的水改用冷水機產(chǎn)生的冰水進行冷卻,它可縮短到16秒。盡管最初選擇配備冷水機造價要高些,但它可使產(chǎn)量提高20%,在長期的生產(chǎn)中,能取得很大的收益。
從上面我們即可知道,它與成型材料的比熱容、熔膠時的溫度,重量以及制品脫模時的溫度有關(guān)。那么,如何來選擇冰水能量呢?
一般注塑成型模具冷卻,冰水的壓力選擇0.1——0.2Mpa,即可滿足要求,而微電腦全功能冷水機能滿足這個要求,當壓力要求高于0.2Mpa時,需另行規(guī)劃,以利采用相應壓力的水泵以滿足系統(tǒng)供水之需要。
流量與管徑之間的關(guān)系表:
管徑 |
3/8″ |
1/2″ |
3/4″ |
1″ |
1′/4″ |
1′/2″ |
2″ |
3″ |
流量 |
12 |
20 |
35 |
60 |
90 |
130 |
230 |
560 |
一副模具所需的冰水能量之計算公式為:q=w×c×t×s
公式中:
q為所需冰水能量kcal/h;
w為塑料原料重量kg/h;
c為塑料原料比熱kcal/kg℃;
t為熔膠溫度與制品脫模時的溫度差℃;
s為安全系數(shù)(一般取1.35——2.0),當單機匹配時,一般選擇小值,而當一臺冷水機與多臺模具相配時取大值,如選擇風冷式冷水機時,s也應適當選很大一點。
【案例分析】
例如:一副模具生產(chǎn)pp制品,每小時生產(chǎn)量約50kg,問冷卻需要量為多少?應配多大的冷水機為合適?q=50×0.48×200×1.35=6480(kcal/h);每小時需6480kcal/h冷卻量,可選用ls203s冷水機即可。
在實際選用冷水機過程中,很難取得比較完整的數(shù)據(jù)。根據(jù)經(jīng)驗,t=200℃,它是眾多常用制品經(jīng)過多年統(tǒng)計后的一個平均值。
如果模具上附有熱膠道,還應將熱膠道的能量加入冷量的計算,一般熱膠道是以kw為單位,計算時應將單位轉(zhuǎn)換成kcal/h,1kw=860kcal/h。
如果供給工廠的水量充足,溫度較低,成本也較低,此時就不需要使用冷水機,這一般是不太現(xiàn)實的,除非工廠能在水溫比較低的大湖邊;另一種是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。對實驗裝置可以使用這種方法,但對于工廠,這樣做是不切實際的。
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