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模温机的正确选择及计算点击次数：112 发布时间：2008-7-29 模温机的正确选择及计算选择模具温度控制器时，以下各点是主要的考虑因素； 1泵的大小和能力。 2内部喉管的尺寸。 3加热能力。 4冷却能力。 5控制形式。A、泵的大小 从已知的每周期所需散热量我们可以很容易计算冷却液需要容积流速，其后再得出所需的正确冷却能力，模温控制器的制造商大都提供计算最低的泵流速公式。表4.1在选择泵时是很有用，它准确地列出了不同塑料的散热能力。以下决定泵所需要提供最低流速的经验法则： 若模腔表面各处的温差是5时， 0.75gal/min/kW 5温差或是 3.4151/min/kW 5温差 若模腔表面各处的温差是1，则所需的最低流速需要按比例乘大五倍即是3.75gal/min/kW 或是 17.031/min/kW。为了获得产品质量的稳定性，很多注塑公司都应该把模腔表面的温差控制在12, 可 是 实 际 上其中很多的注塑厂商可能并不知道这温差的重要性或是认为温差的最佳范围是58。 计算冷却液所需的容积流速，应使用以下的程序： 1先计算栽一塑料模具组合的所城要排走的热量：若 以前述的PC杯模为例，则实际需要散去的热量是： 一模件毛重(g)冷却时间(s)208/1217.333g/s PC的散热率是368J/g或是368kJ/kg 所以每周期需要散去的热量36817.33/1,0006.377kW 2再计算冷却所需的容积流速： 按照上述的经验法则若模腔表面的温差是5时，流速=6.3770.75=4.78gal/min或是=6.3773.41=21.751/min若模腔表现的温差是1则流速=4.785=23.9gal/min或是=21.755=108.731/min 3泵流速的规定 为了得到良好的散热效果，泵的流速能力应较计算的结果最少大10，所以需使用27gal/min或是120/min的泵。 4泵压力的规定； 一般模温控制器的操作压力在25bar(29-72.5psi)，由于在压力不足的情况下会影响冷却液的容积流速（流动的阻力产生压力损失），所以泵的压力愈高，流速愈稳定。 对于冷却管道很细小的模具（例如管道直径是6mm/0. 236in），泵的压力便需要有10bar(145psi)才可提供足够的散热速度（即是冷却液速度）。大体上冷却液的容积液速要求愈高，管道的直径愈少则所需要的泵输出压力愈大。所以在一般应用模温控制器的压力应超过了3bar(43.5psi).B、加热能力 图4.8是典型的加热计算表，提供了就模具重所需要的加热量。图4.8的计算用法下：1纵轴代表着模具的重量。2横轴代表着模具升温至所需温度的热量，单位是kW/hr。3. 37121的各温度斜线提供了模具重量和模温控制器的发热能力在相应温度下的关系。例如我们可以从图查知：1把 重 量 500kg 的 模 具 升 温 至 50 所 需的加热能力是3.3kW/hr。2把重700kg的模具升温至65所需的别热能力是6.5kW/hr。冷冻能力总的来说，加热能力愈强，则所需的升温时间，便相应地减少了（加热能力双倍，升温时间减少）。图4.8提供了注塑厂商一个很有用的资料，可以马上找出任何模具的加热要求，从而获得正确模温控制器的发热能力。往往就是因为模温控制器的能力太低，引致模具不能达到最佳的温度状态。欲想知道模温控制器实际表现，我们可以比较它的实际的和计算的模具升温时间。 模温控制器的冷冻线路的设计和组成零件对模温的精确控制致为重要。当模具或加温液的温度上升至设定值时，模温控制器必须能快速地及有效地避免温度继续上升，办法是引进另一较低温度的液体，其引进的控制由电磁阀负责。所以温度超驰的消除和稳定性取决于电磁阀的大小。 冷却电磁阀的孔径可用以下的公式计算： 冷冻能力(gal/min)=kW3.16/t 这里t=模温 控 制 器所设定的生产温度和冷冻水温度之差：kW模具需要排走的热量 以下表列出了不同电磁阀孔径所能提供的容积流速：电磁阀孔径容积流速in mmgal/min1/min0.25 6.350.7 3.180.3759.531.2 5.450.50012.70 3.3 14.980.75019.65 5.4 24.521.00025.40 10.045.401.25031.75 13.059.021.50038.10 20.090.80 计算了冷冻能力后便可从以上表找出相应的电磁阀，如以下的例子：PC杯模需要排走的热量是6.377kW 生产的设定温度是 90 冷冻水的温度是 18 T901872 所以冷冻能力6.377316/72=0.28gal/min或1.271/min 从上表可知道孔径为6.35mm/0.250in的电磁阀可提供足够的容积流速，适 宜 使 用于 模 温 控制范围是1的精确要求。电磁阀阀门的压力降影响着流速。上表的流速数值是基于1bar(14.5psi)的压力降。所 以 压力降愈高，冷冻水的流速愈快。电磁阀的典型的压力降是2bar(29psi)。C、液体式模温加热控制系统 任何一台模温控制器的主要目的是把模具温度控制在（2F）的范围内。所以对于运行在模具管路间的液体的升温控制必须精确，否则模具温度控制的目的便不能达到了。 某些模温控制器的控制方法祗属于开关形式，其工作原理是比较实际和设定的温度。倘若实际的温度比较设定的温度低很多，电热便全开，待实际温度达到设定值时，电热便被关上，由于开关形式 的 控 制 产 生 了很大的实际正负温度偏差。这温度变化不单祗直接地影响着液体的温度，还间接地带给了模具很大的过度升降，不消说最后定必反映在成品的质量上。 所以我们应该使用PID（比例、积分、微分）形式的加热控制系统，它可以保证模具的温度控制维持在1(2F)的范围内。选择适当的模温控制器 胡乱选购模温控制品可以随时带来20利润的损失，所以我们在购置时必需详细考虑生产的需要，严格审定模温控制器各项的能力，才好作出决定。可惜人们常常忽略了这注塑技术极其重要的环节，往往在生产力和品质出了问题时才醒觉。模温机的冷却系统基础点击次数：88 发布时间：2008-7-29模温机的冷却系统基础1、直接式或开放式冷却系统 这是一种极之流行的系统，其基本的组成配件有电水泵和浸没式电热器。电水泵负责把水运行于模具的冷却管道。水温不断被测量着，若温度达到设定值时，电热器便关上。若水温继续升高稍为超过某一设点时，电磁阀被打开使部份热水排走，所损失的水量由较冻的自来水补充。 这系统之所以普遍被采用是因为它有着设计简单和制造成本低廉（与间接式系统比较）的好处，可是系统需要为断补充新的自来水，这表示更多熔解了的化学物质亦一并被加进系统内，使冷却管道的沉积问题加速恶化。为了减少冷却水温的升降幅度，电热水器的电源控制和水温测量的准确度都必须很好，使水温控制在所需的范围内，有些系统更可调节水温以适应模具的温度。2、间接式冷却系统 间接式冷却系统可以应用于模具温度低过或高过一般冷却水的温度。被冷却液带来的热量经由热交换系统散去。系统利用高压原理使水温可以超过其大气压力下的沸点，并有重型的浸没式电热器提供快速的升温，负责把热能散去的装置是设有较大热交换面积的线图式热交换器，并有电磁阀控制散热的过程。加热或散热的准确切换则由一比例控制形式的仪器控制着。若运行于系统和模具的液体是属于水性的，其最高的温度可达140/284F。 但是温度超过120/248F的情况下为应使用 水 性 的系统，因为喉管可能发生爆裂，造成很大的危险。对于温度超过120/248F的需求，我们可用油性的循环式系统（也可以使用电热器棒作辅助途）。模具在生产时也常常需要利用冰水作冷却用途以改造生产力或是弥补模具设计的不足，所采用的冷冻机都设有制冷单元把经过热交换器的冷却液降温。热交换器有着很多线图状的管路，管内循环着高压的冷冻液体，模具冷却液则不断流过管路外面把热量输送给冷冻液并使其气化，气化了的冷冻液其后再被压缩及冷却还原成液体，热交换过程得以不断地进行。现时人们对冷冻机所排出的热能的应用机会发生了浓厚的兴趣，它们可能在不久的将来负责提供房间温暖的环境。 使用冷冻机时常可遇到以下的问题，冷冻机的设定温度不能太低，原因是型腔表面发生了冷凝现象（布满了水珠）。这现象可能在正常模具开启和顶出时发生，亦可能发生于短暂的生产停顿，解决的办法是把模腔周围的空间占满了热空气，例如使用热风机向着模腔处喷射热空气。这办法在湿热的夏天很是有效，以某一例子来说，可以把生产周期从30秒降至23秒。若冷凝现象引致模具生锈，可以把模具表面进行镀镍处理或是使用其他材料制造模具，例如不锈钢或镀铜。生产薄壁注件时常常需要使用冷冻机以缩短生产周期，以 重7.5克 的 聚苯乙烯(PS)薄杯为例（自动饮品售卖机的坏子）一套单腔模具的生产速度可以快至一分钟五十次模数。3、冷却液的选择 适宜热塑性件的模具生产温度的一般范围是2080 (68176F)，所以大都是使用处理过的水作为冷却液，我们需要注意一点，冷却液的温度和模具的温度可能差别很大，例如40/100F。对于加压形式的冷却管路来说，若系统是水性的，其最高温度是140/284F：若系统是油性的，则其最高温度是350/662F。采用冷冻系统时其温度当然可以很低。若温度是低于10/50F的，则冷却液必须是水/醇（防凝剂）的混合液。 有些注塑公司直接使用自来水进行模具冷却。控制模温的手段是在客路加上节流阀以控制自 模温机的冷却系统基础1、直接式或开放式冷却系统 这是一种极之流行的系统，其基本的组成配件有电水泵和浸没式电热器。电水泵负责把水运行于模具的冷却管道。水温不断被测量着，若温度达到设定值时，电热器便关上。若水温继续升高稍为超过某一设点时，电磁阀被打开使部份热水排走，所损失的水量由较冻的自来水补充。 这系统之所以普遍被采用是因为它有着设计简单和制造成本低廉（与间接式系统比较）的好处，可是系统需要为断补充新的自来水，这表示更多熔解了的化学物质亦一并被加进系统内，使冷却管道的沉积问题加速恶化。为了减少冷却水温的升降幅度，电热水器的电源控制和水温测量的准确度都必须很好，使水温控制在所需的范围内，有些系统更可调节水温以适应模具的温度。2、间接式冷却系统 间接式冷却系统可以应用于模具温度低过或高过一般冷却水的温度。被冷却液带来的热量经由热交换系统散去。系统利用高压原理使水温可以超过其大气压力下的沸点，并有重型的浸没式电热器提供快速的升温，负责把热能散去的装置是设有较大热交换面积的线图式热交换器，并有电磁阀控制散热的过程。加热或散热的准确切换则由一比例控制形式的仪器控制着。若运行于系统和模具的液体是属于水性的，其最高的温度可达140/284F。 但是温度超过120/248F的情况下为应使 用 水 性 的系统，因为喉管可能发生爆裂，造成很大的危险。对于温度超过120/248F的需求，我们可用油性的循环式系统（也可以使用电热器棒作辅助途）。模具在生产时也常常需要利用冰水作冷却用途以改造生产力或是弥补模具设计的不足，所采用的冷冻机都设有制冷单元把经过热交换器的冷却液降温。热交换器有着很多线图状的管路，管内循环着高压的冷冻液体，模具冷却液则不断流过管路外面把热量输送给冷冻液并使其气化，气化了的冷冻液其后再被压缩及冷却还原成液体，热交换过程得以不断地进行。现时人们对冷冻机所排出的热能的应用机会发生了浓厚的兴趣，它们可能在不久的将来负责提供房间温暖的环境。 使用冷冻机时常可遇到以下的问题，冷冻机的设定温度不能太低，原因是型腔表面发生了冷凝现象（布满了水珠）。这现象可能在正常模具开启和顶出时发生，亦可能发生于短暂的生产停顿，解决的办法是把模腔周围的空间占满了热空气，例如使用热风机向着模腔处喷射热空气。这办法在湿热的夏天很是有效，以某一例子来说，可以把生产周期从30秒降至23秒。若冷凝现象引致模具生锈，可以把模具表面进行镀镍处理或是使用其他材料制造模具，例如不锈钢或镀铜。生产薄壁注件时常常需要使用冷冻机以缩短生产周期，以 重7.5克 的 聚苯乙烯(PS)薄杯为例（自动饮品售卖机的坏子）一套单腔模具的生产速度可以快至一分钟五十次模数。3、冷却液的选择 适宜热塑性件的模具生产温度的一般范围是2080 (68176F)，所以大都是使用处理过的水作为冷却液，我们需要注意一点，冷却液的温度和模具的温度可能差别很大，例如40/100F。对于加压形式的冷却管路来说，若系统是水性的，其最高温度是140/284F：若系统是油性的，则其最高温度是350/662F。采用冷冻系统时其温度当然可以很低。若温度是低于10/50F的，则冷却液必须是水/醇（防凝剂）的混合液。 有些注塑公司直接使用自来水进行模具冷却。控制模温的手段是在客路加上节流阀以控制自来水的供应量，这方法的冷却效果是最差的，模具的温度将是极不稳定和均匀。欲想模具保持在正确的温度见，冷却液流量和流速必需正确，并且管路出入口的冷却液温差亦不可太大（不能超过47 F），否则模具将会出现特别热的部份，模温便不能保持在所需均匀的温度了。 模具管路内冷却液的流速必须达至紊流的状态，因为紊流的产生可以提高散热率。假设冷却液流过模具后的温升是 6/11F，则每公升(1)水可以带走6kcal , (252kJ)的热量。对于水性的冷却液，紊流的产生和雷诺数（REYNOLDSNUMBER R）有关，此数必须超过3,500，才可以产生紊流的状态，以下是雷诺数的公式： R=upd/n 这里u=流速(m/s) p=液体密度(kg/m3) d=管道直径(m) n=液体的黏度系数 倘 若 管 道 的 直 径 是 10mm/0.394in，则水的流速必须是450mm/s(1.5ft/s)。我们 可 以 发觉使用水/甘醇混合液的冷却系统很难产生紊流的状态。这是由于不同比例的混合液有着不同和黏度，并且其黏度数值随着不同温度而变化。为了减少冷却液结冰的危险，我们需要增加甘醇的份量，结果是增加了冷却液的黏度，流动状态已不是紊流，而是层流，使散热能力降低了。生产效率高的模具并不是必须采用甘醇混合液的冷冻系统。祗要模具的冷却系统设计完善，水性冷却液的流量足够，一套20/68F 温度的设计优良的模具在生产上常可媲美5/9F温度的设计妥的模具。我们应尽量避免低温冷却液 (甘醇) 的使用，正确的设计习惯是先考虑采用普通水性的冷却系统，用加大流量的方法以获得所需的冷却效果，若然不能满足要求才考虑选用冷冻机的冷却办法。塑料注射模精密成型技术与蒸汽辅助技术点击次数：114 发布时间：2008-8-1 塑料注射模精密成型技术与蒸汽辅助技术 蒸汽辅助技术，蒸汽辅助技术是一套针对注射生产中的诸多复杂因素而开发出来的。它从模具结构的设计和加工工艺着手，利用蒸汽，冷却水，压缩空气、抽真空等手段的科学协调控制从而可以迅速提高模具温度、快速散热。如何提高注射成型技术水平，生产出高精度的塑料制品，创造附加值高的产品，是所有公司努力奋斗的目标。精密注射成型技术，是许多相互关联技术的组合，应该从制品结构的合理性、塑料原料的质量、处理方法、加工环境、注射机性能、模具质量、注射成型工艺条件的设定等一系列因素来综合考虑。才能取得最佳的效果。精密成型技术是通过注射成型得到高精度的塑料制品。本文所谈到的精度，除了尺寸精度外，还包括制品表面质量，如收缩、凹痕、熔接痕、粗糙度、平面度等。 如何做到精密成形如何提高注射成型技术水平、生产出高精度的塑料制品，创造附 加值高的产品，是所有公司努力奋斗的目标。精密注射成型技术因此受到广泛重视。为了得到高精度的塑料制品，需要从四方面去努力，一是产品结构要合理，二是制造精密的模具，三是采用优质的塑料，四是采用精密的注射成形工艺。 下面主要就精密模具的设计与制造及精密注射成型工艺谈谈自己的经验，供同行参考。 精密模具的设计与制造精密模具应该具备下列条件：优良的模具结构,对于结构较复杂的模具，其成功与否，80 取决于模具结构是否合理先进。因此，要设计及制造精密模具，首先要有一支高素质的模具设计工程师队伍。 零件及模具的最终精度，还取决于模具零件的加工精度及模具装配的高精度。要做到这一点，应该有先进的加工设备和加工工艺。模具要有足够的刚性模具在注射过程中承受强大的锁模压力及胀型力，模具必须有足够的刚性才不会变形。为此具必须有良好的导向定位系统，模具尺寸；材质；热处理方法；热处理硬度等诸多方面都必须做到最好。 成形制品快速且均匀的冷却,塑料注射模具可说是一部热交换器，塑料原料经过加热、塑化，再经模具成形后，呈急速的冷却，应该有一定的规则，否则结晶化的温度、时间、速度、都会受到影响。均匀的冷却，可防止塑件各部位因收缩率不一致而导致制品的变形。快速冷却可以降低注射周期，提高模具的劳动生产率。要做到这一点，模具必须有良好的冷却系统，将模温控制在一个合理的范围之内，使塑料原料在填充、冷却过程中，不因模温的过高或过低，而失去应有的特性。在精密注射成型中，应特别重视模具的温度控制。 胶料在模具内充分均匀的冷却并不容易，常因壁厚不均而有不均匀的冷却。模具设计时要充分注意这一点，在厚壁部分一定要有冷却水通过。最新的精密注射技术“蒸汽辅助技术是最有代表性的模具设计控制理念。通过对模具型腔的有限分析，设计出沿着型腔面分布的冷热交换系统，可以最大限度的提高模具成型周期中各阶段的热交换率，从而最大限度的提高产品的质量同时缩短成型周期， 合理的浇注系统，通常塑料由高温进入温度较低的模具中，为使受到相当程度冷却的塑料原料能顺利的进入型腔内，并减少制品的充填不足、接合线、收缩凹陷等不良状况，都想尽量加大流道的面积，流道面积加大，中心部熔胶能流通的面积也相对加大。但却忽视了如下两点： 一、是流道面积加大后，塑料的流速成平方关系下降。流速下降，料在流道停留的时间成平方倍数的增加，反而增加塑料的冷却，从而阻碍熔胶的流动。如果我们想一下浇口的面积那么小(比流道的面积小了很多)，塑料照样可以流进型腔内，为甚么流道需要那么大的面积? 二、是流道截面加大，流速减缓，较易冷却，相反的，如果将传统的流道面积取小，会因熔胶在流道中的流速成平方关系的增加，可将冷却减至最低的程度。 因此流道面积取小，反而有助于熔胶在流道中的流动。因温度的上升，在型腔填充过程中所生的质量缺陷(如接合线达等)，可减至最低的程度。 至于浇口的设计，对于中、大型制品，应少用侧浇口，因熔胶由较大的面积，忽然进入较小的面积时，会有短暂停留的现象，因而产生冷凝作用，对走胶不利。 正确协调的模具动作，可以减少或杜绝故障的发生。不协调的模具动作可能会给模具带来灾难性的后果。模具在生产的每一个循环中，均须有稳定且可靠的机构来保证其动作的协调，如定距分型和先复位机构等。 优质的模具钢材，内模成型零件在长期的生产过程中会受到高温、高压、高速熔胶的磨损，成型零件必须耐磨、耐压和耐冲击，型腔表面必须有足够的硬度，使模具具有足够的寿命。对于注射模具，质量永远要摆在第一位，成本是次要的。 排气良好，高速成形过程中，为得到良好的制品表面，必须有良好的排气结构。大家都很了解排气槽的重要性，遇到填充不良的问题，很快的就会想到排气的问题。但是排气槽的设计，应该注意下列事项：(1)熔胶前端为一种很稠的乳胶状物质，极易堵塞设在分模面的排气槽，尤其是锁模力大时，这种现象更明显，因此理想的排气槽，应该在与分模线垂直的位置上，如顶杆、镶块上。 (2)在料流的末端、镶件上和分模面上做排气槽比较简单，但如果空气积聚在成品的中心，排气槽便难以制作。此为浇口数目及位置的设计不当所致。 （3)如果困气不明显，只在成形制品表面呈现一条熔接痕，可在芯型或是镶拼零件上，对准熔接痕位置上开一排气槽。 精密注射成形工艺 许多人认为要得到精密胶件，只要设计和制造精密的模具就可以，其实这是一种偏见。精密的模具只是精密注射成型技术中其中的一环，还有许多很重要的因素需要引起我们的重视。有时精密成型并不一定需要高精密度的模具，一般品质的模具，如果配合正确稳定的注射成型条件，一样可以得到尺寸稳定性高，性能良好的塑料制品。 下面详细谈谈这些因素对制品尺寸精度的影响： 风的影响 塑料冷却的变化，直接影响制品的收缩率。我们只注意注塑机的料筒温度控制，而没有注意到风的方向速度对料筒、喷嘴及模具温度的影响。严格地说，生产精密塑料制品 的工厂里，电风扇应受到管制，不能任意使用，否则会导致料筒及模具温度的不平衡，从而影响塑料的塑化和制品的收缩率。 温度塑料原料加热注入模具后，急速冷却，一部分的热量由冷却介质带走，一部通过辐射和对流进人大气中；同时料筒也散发出大量的热到大气中。如何控制机房的温度，如何在 厂房的上层适度的抽风，或藉大气空气流动带走上面的热空气，并且在厂房的底层注入冷空气，是非常重要的。如果能在机房加装适当的空调，将厂房温度控制在27左右，则为精密成形创造了非常必要的条件。环境、气候( 晴雨天、温度、湿度的影响)，风的大小、方向，暖房、冷气、尘埃，冷却水量的变动，水温的变化，水垢的影响，都会对制品精度产生影响。因此尘埃的去除，料筒的加盖(及静电除尘)，地面的清扫，循环水流压力大小，电压的稳定性等，都是不可疏忽的因素。时间 春、夏、秋、冬气候的变化，冷却水温度的差异都会影响模具温度，进而影响制品精度。如果白天、晚上生产制品的质量有差异，或者周一、周六生产的制品质量上有差异，也可以判定，问题出在模具温度和环境温度的不稳定。在休假日后开机生产，模具温度还没有升到固定的范围内，就开始生产，如此做出来的东西，很少会有合格品。材料 材料质量的稳定性，品牌的差异，回用料的使用、干燥的方法(时间、温度的控制等)，染色配色的方法等，对制品质量会有很大影响。高精度制品对表面质量(如流痕、粗糙度、透明度等)要求比较严格，对于材料的干燥技术也特别讲究。但是一般都只注意到干燥的温度与时间，甚至为了达到干燥的效果，不惜提高干燥温度，这是绝对错误的。温度提高，易造成材料降解变质，尤其对热敏性塑料，如PA、PVC、POM 和EVA 等，更为严重。正确的方法，应该是稍微降低干燥温度，延长干燥的时间。 还有一点必须特别注意：在密闭的容器内干燥，水气没有过滤去除，而进入的空气并没有除湿，经过加热后，空气的相对湿度降低，绝对湿度却没有改变。由于在空气内的水分并没有减少，怎么能达到干燥的效果呢?因此，如何做到除湿干燥，乃为精密成形技术不可或缺的一环。注射机 注塑机的性能、厂牌的差异、注塑机的磨损、老化、使用方法、计测仪器、计器方法、温度控制器的种类、性能、冷却介质(油、水)、冷却介质的流速、流量及电压的稳定性等，也会影响到制品质量。自动化的注射机，可弥补成形技术的不足。但如果具备熟练、高超的注射成型技术，并不一定需要自动化的注射机。目前工厂使用注射机易疏忽的有二项： 一是使用过大的注射机来成形。注射机过大，料简的容积也随着加大，使得塑料在料筒内停留的时间过长，因加热时间过长而变质，直接影响制品的精度。 “额定注射量：x克。假设某注射机的额定注射量是300 克，而制品的重量是200 克，表面看来无任何问题，其 实却忽视了额定注射量的单位是克分。因此，还须再计算制品每分钟的生产重量，是否超过额定注射量?如果超过，会造成材料在料筒内有塑化不均的现象。没有充分熔融，就被射出成形，结果一定影响制品质量。另一项被疏忽的，就是未能注意注射机规格中的 模温控制对制品质量的提高至关重要，除了模具设计时必须重视外，模具生产时