卡塞爾分析如何正確選擇模溫機(jī)

選擇適當(dāng)?shù)哪＞呖販貦C(jī)（模溫機(jī)）胡亂選購模具控溫機(jī)（模溫機(jī)）可以隨時(shí)帶來20%利潤的損失，所以卡塞爾機(jī)械在購置時(shí)必需詳細(xì)考慮生產(chǎn)的需要，嚴(yán)格審定模具控溫機(jī)（模溫機(jī)）各項(xiàng)的能力，才好作出決定.可惜人們常常忽略了這注塑技術(shù)極其重要的環(huán)節(jié)，往往在生產(chǎn)力和品質(zhì)出了問題時(shí)才醒覺.

卡塞爾機(jī)械告訴您如何正確選擇及計(jì)算：有很多廠家都有使用模溫機(jī)，那您知道如何選擇模溫機(jī)的型號(hào)嗎？

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.加熱能力.2.冷卻能力.3.控制形式.4.泵的大小和能力.5.內(nèi)部喉管的尺寸.

A，加熱能力

如何正確選擇模溫機(jī)
卡塞爾機(jī)械提供的加熱計(jì)算表，提供了就模具重所需要的加熱量.加熱計(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具控溫機(jī)（模溫機(jī)）的發(fā)熱能力在相應(yīng)溫度下的關(guān)系.

例如我們可以查知:

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.

總的來說，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).卡塞爾機(jī)械提供

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，從而獲得正確模具控溫機(jī)（模溫機(jī)）的發(fā)熱能

力.往往就是因?yàn)槟＞呖販貦C(jī)（模溫機(jī)）的能力太低，引致模具不能達(dá)到*佳的溫度狀態(tài).欲想知道模具控溫機(jī)（模

溫機(jī)）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.

B，冷凍能力

模具控溫機(jī)（模溫機(jī)）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)，模具控溫機(jī)（模溫機(jī)）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

0.250 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).氬焊工樣
C，液體式模溫加熱控制系統(tǒng)

任何一臺(tái)模具控溫機(jī)（模溫機(jī)）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.

某些模具控溫機(jī)（模溫機(jī)）的控制方法祗屬于開/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，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/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度升降，

不消說*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).

D，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，模具控溫

機(jī)（模溫機(jī)）的制造商大都提供計(jì)算*低的泵流速公式.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.

以下是決定泵所需要提供*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

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)???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:

一般模具控溫機(jī)（模溫機(jī)）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)用模具控溫機(jī)（模

溫機(jī)）的壓力應(yīng)超過了3bar(43.5psi).

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