冷水機(jī)在塑料模具以及注塑機(jī)中的應(yīng)用
總所周知,,
冷水機(jī)的應(yīng)用極為廣泛。在其諸多用途中就有一個(gè)是塑料模具的冷卻,,冷水機(jī)是塑料模具生產(chǎn)過程中不可缺少的設(shè)備,。那么今天小編就來為大家介紹一下如何選擇合適的冷水機(jī)。
一,、如何選配冷水機(jī)
事實(shí)上,,一副模具就是一個(gè)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(jìn)入空氣和注塑機(jī)的壓模板。眾所周知,,塑料成型的周期,,相當(dāng)大的部分用于冷卻,有時(shí)可占到塑料成型周期80%以上,,因此將冷卻時(shí)間控制到最小是絕對(duì)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(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(jià)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,。那么,,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(shí)的溫度,,重量以及制品脫模時(shí)的溫度有關(guān)。
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(jī)能滿足這個(gè)要求,,當(dāng)壓力要求高于0.2Mpa時(shí),,需另行規(guī)劃,以利采用相應(yīng)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:
一副模具所需的冰水能量之計(jì)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(shí)的溫度差℃,;
s為安全系數(shù)(一般取1.35——2.0),當(dāng)單機(jī)匹配時(shí),,一般選擇小值,,而當(dāng)一臺(tái)冷水機(jī)與多臺(tái)模具相配時(shí)取大值,如選擇風(fēng)冷式冷水機(jī)時(shí),,s也應(yīng)適當(dāng)選大一點(diǎn),。
例如:一副模具生產(chǎn)pp制品,每小時(shí)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(shí)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(gè)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(shí)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(shí)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(duì)實(shí)驗(yàn)裝置可以使用這種方法,,但對(duì)于工廠,,這樣做是不切實(shí)際的。
二,、冰水溫差
塑料模具冷卻流體(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,。
塑料模具進(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(shí)是最理想的,,但有時(shí)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(shí),,流量需要60l,而到溫差為2℃時(shí),,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(jìn)出模具的溫差有關(guān),。例如:要將
6480kcal/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)的理論
水的軟化,,在使用冷水機(jī)的過程中,,也是一個(gè)不可忽視的問題,對(duì)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(huì)產(chǎn)生可怕的腐蝕現(xiàn)象,,如不采取措施,會(huì)在蒸發(fā)器,、模具內(nèi)生垢,,會(huì)起隔熱的作用,嚴(yán)重時(shí),,使其能量的轉(zhuǎn)換效果降低30%,。很明顯這就要求考慮對(duì)硬水的軟化。最有效的方法,,可在系統(tǒng)中配置一臺(tái)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(huì)太高,也可定期間循環(huán)系統(tǒng)中加入一定比例的除垢劑,。
五,、冰水機(jī)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(jī)能滿足這個(gè)要求,,當(dāng)壓力要求高于0.2mpa時(shí),,需另行規(guī)劃,以利采用相應(yīng)壓力從水泵以滿足系統(tǒng)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采用冷卻水塔的水來冷卻,因?yàn)檫@不僅是最佳的方法,,單就生產(chǎn)成本著,,也是極經(jīng)濟(jì)的,除非對(duì)其溫度有特定要求,,可用冰水對(duì)其進(jìn)行冷卻,。
七、冰水管道的保溫
冰水管道必須進(jìn)行保溫隔熱,,因?yàn)楣艿栏魺岵粌H能阻止冷量的嚴(yán)重?fù)p失,,而且也阻止了在管外壁上形成的結(jié)露水。例如:冰水溫度10℃,,環(huán)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(dá)750kcal/h,,這差不多是3hp壓縮機(jī)產(chǎn)生制冷量的10%,,5hp壓縮機(jī)產(chǎn)生制冷量的6%左右,。
冷水機(jī)與塑料模具的連接,通常采用增強(qiáng)膠管連接,,因?yàn)檫@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,。