大家都知道, 冷水機的應用廣泛, 其中就有一個應用就是塑料模具的冷卻, 基本上大部分塑料模具生產廠都必不可少冷水機這個設備, 所以今天在此向您詳細介紹在模具的生產中如何選擇適合的冷水機. 另外因為注塑機經常會和冷水機一起使用, 所以在此也難免有所介紹.
一. 如何選配冷水機
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, 再由模具傳入不斷迴圈的冷卻介質——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, 相當大的部分用於冷卻, 有時可佔到塑料成型周期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耍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. 儘管最初選擇配備冷水機造價要高些, 但它可使產量提高20%, 在長期的生產中, 能取得很大的收益.
那麼, 如何來選擇冰水能量呢?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, 重量以及製品脫模時的溫度有關.
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, 當壓力要求高於0.2Mpa時, 需另行規劃, 以利採用相應壓力的水泵以滿足系統供水之需要.
流量與管徑之間的關係表:
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為熔膠溫度與製品脫模時的溫度差℃;
s為安全係數(一般取1.35——2.0), 當單機匹配時, 一般選擇小值, 而當一台冷水機與多台模具相配時取大值, 如選擇風冷式冷水機時, s也應適當選很大一點.
例如: 一副模具生產pp製品, 每小時生產量約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據. 根據經驗, t=200℃, 它是眾多常用製品經過多年統計後的一個平均值.
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, 但對於工廠, 這樣做是不切實際的.
二. 冰水溫差
塑料模具冷卻流體(冰水)的溫度一般受制於加工材料和製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, 微電腦全功能冷水機能提供5℃以上的冰水, 低溫型智能溫控冷水機能滿足5℃以下及至0℃以下的要求.
塑料模具進出口處冰水的溫差往往是根據製品要求來設定的, 在許多情況下, 溫差為3-5℃時是最理想的, 但有時也需要溫差在1-2℃. 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. 比如: 溫差為5℃時, 流量需要60l, 而到溫差為2℃時, 流量則需要150l.
三, 冰水流量
一副塑料模具所需的冰水流量直接與模具要帶走的熱量和冰水進出模具的溫差有關. 例如: 要將6480kcal/h的熱量從模具上帶走, 若溫差為3℃, 那麼至少需要的流量為多少?冰水流量q=6480÷3÷60=36(l/min).
四, 冰水水質的理論
水的軟化, 在使用冷水機的過程中, 也是一個不可忽視的問題, 對水的ph值也需要不斷地觀測, 最佳ph值應等於7, 大於7的ph值會產生可怕的腐蝕現象, 如不採取措施, 會在蒸發器, 模具內生垢, 會起隔熱的作用, 嚴重時, 使其能量的轉換效果降低30%. 很明顯這就要求考慮對硬水的軟化.
最有效的方法, 可在系統中配置一台電子硬水軟化器, 這樣的軟化器是以離於交換原理設計製作的. 根據流量的不同可配置不同規格的軟化器, 直接連接在迴圈水管路中, 一般配置有水處理軟化器所需費用也不會太高, 也可定期間迴圈系統中加入一定比例的除垢劑.
五. 冰水機流量, 壓力
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, 當壓力要求高於0.2mpa時, 需另行規劃, 以利採用相應壓力從水泵以滿足系統供水之需要.
六. 液壓油和料筒喂料段的冷卻
通常液壓油和料筒喂料段採用冷卻水塔的水來冷卻, 因為這不僅是最佳的方法, 單就生產成本著, 也是極經濟的, 除非對其溫度有特定要求, 可用冰水對其進行冷卻.
七. 冰水管道的保溫
冰水管道必須進行保溫隔熱, 因為管道隔熱不僅能阻止冷量的嚴重損失, 而且也阻止了在管外壁上形成的結露水. 例如: 冰水溫度10℃, 環境溫度為30℃, 一根25米長, 表面積為25m2的金屬管道的熱輻射可達750kcal/h, 這差不多是3hp壓縮機產生製冷量的10%, 5hp壓縮機產生製冷量的6%左右.
冷水機與塑料模具的連接, 通常採用增強膠管連接, 因為這樣的膠管其本身就有隔熱的功能, 但長度超過5m, 也要考慮適度的保溫隔熱性. 在冷水機的使用中都與另外一個設備息息相關, 那就是注塑機, 那麼既然關聯這麼大, 那如何選配注塑機呢, 下面就讓我們來介紹:
如何選配冷水機與注塑機?
國產立式, 臥式注塑機在正常環境溫度使用情況下, 水冷式冷水機的散熱水冷凝溫度在35度以下, (風冷式的冷水機冷凝溫度在43度以下)時的匹配.
A.第一種方式:
1hp水冷式冷水機可配80噸鎖模力注塑機溫度控制在5-10度;
1hp水冷式冷水機可配100噸鎖模力注塑機溫度控制在10-15度;
1hp水冷式冷水機可配120噸鎖模力注塑機溫度控制在15-20度;
(附風冷式冷水機的匹配為水冷式冷水機的0.8倍,即1HP風冷式冷水機可配64噸鎖模力的注塑機溫度控制在5-10度.)
B.第二種方式:
1HP的水冷式冷水機可配單次注塑量為10 QZ的注塑機溫度控制在5-10度.
注塑量1QZ=28.5g
以上公式為經念總結出來的結果.除運用以上公式外,業務員應考濾實際情況,選擇合適的冷水機.
C.冷水機和冷卻水塔的匹配:
根據經驗, 1HP冷水機需求一台1.2冷噸的冷卻水塔才能帶走冷水機所產生的熱量.