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)——冷凍水(冰水)中,只有很小一部分進(jìn)入空氣和注塑機(jī)的壓模板。塑料成型的周期,,相當(dāng)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要20秒,如將原來冷卻水塔的水改用冷水機(jī)產(chǎn)生的冰水進(jìn)行冷卻,,它可縮短到16秒,。盡管最初選擇配備冷水機(jī)造價要高些,但它可使產(chǎn)量提高20%,,此外采用冷水機(jī)能保證水質(zhì)的清潔,,從而大幅度減少管道的淤積等現(xiàn)象發(fā)生,在長期的生產(chǎn)中,,能取得很大的收益,。那么,如何來選擇冷凍水(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,,重量以及制品脫模時的溫度有關(guān),。
一副模具所需的冷水機(jī)(冰水)能量之計(jì)算公式為;
q=w × c × ? t × s
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℃(見附表);
s為安全系數(shù)(一般取1.35-2.0),,當(dāng)單機(jī)匹配時,,一般選擇小值,而當(dāng)一臺冷水機(jī)與多臺模具相配時取大值,,如選擇風(fēng)冷式冷水機(jī)時,,s也應(yīng)適當(dāng)選很大一點(diǎn)。
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(yīng)配多大的冷水機(jī)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(jī)即可。
在實(shí)際選用冷水機(jī)過程中,,很難取得比較完整的數(shù)據(jù),。根據(jù)我們以往多年規(guī)劃,配套銷售的經(jīng)驗(yàn),? t=200℃,,它是眾多常用制品經(jīng)過多年統(tǒng)計(jì)后的一個平均值,。
如果模具上附有熱膠道,還應(yīng)將熱膠道的能量加入冷量的計(jì)算,,一般熱膠道是以kw為單位,,計(jì)算時應(yīng)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(jī),,這一般是不太現(xiàn)實(shí)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(shí)驗(yàn)裝置可以使用這種方法,,但對于工廠,,這樣做是不切實(shí)際的。
二.冷凍水(冰水)溫差
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(fā)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(shù)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(jī)能提供5℃以上的冰水,低溫型智能溫控冷水機(jī)能滿足5℃以下及至0℃以下的要求,。
模具進(jìn)出口處冰水的溫差往往是根據(jù)制品要求來設(shè)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、冷凍水(冰水)流量
一副模具所需的冰水流量直接與模具要帶走的熱量和冰水進(jìn)出模具的溫差有關(guān)。例如:要將
6480 kcal/h的熱量從模具上帶走,,若溫差為3℃,,那么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(zhì)的義理
水的軟化,在使用冷水機(jī)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(yīng)等于7,,大于7的ph值會產(chǎn)生可怕的腐蝕現(xiàn)象,,如不采取措施,會在蒸發(fā)器,、模具內(nèi)生垢,,會起隔熱的作用,嚴(yán)重時,,使其能量的轉(zhuǎn)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(tǒng)中配置一臺電子硬水軟化器,,這樣的軟化器是以離于交換原理設(shè)計(jì)制作的。根據(jù)流量的不同可配置不同規(guī)格的軟化器,,直接連接在循環(huán)水管路中,,一般配置有水處理軟化器所需費(fèi)用也不會太高,也可定期間循環(huán)系統(tǒng)中加入一定比例的除垢劑,。
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