模温机工作原理及选购方法

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模温机的工作原理
模温机又叫模具温度控制机,最初应用在注塑模具的控温行业。后来随着机械行业的发展应用越来越广泛,现在模温机一般分水温机、油温机控制的温度可以达到正负0.1度。

工作原理
模温机由水箱、加热冷却系统、动力传输系统、液位控制系统以及温度传感器、注入口等器件组成。通常情况下,动力传输系统中的泵使热流体从装有内置加热器和冷却器的水箱中到达模具,再从模具回到水箱;温度传感器测量热流体的温度并把数据传送到控制部分的控制器;控制器调节热流体的温度,从而间接调节模具的温度。如果模温机在生产中,模具的温度超过控制器的设定值,控制器就会打开电磁阀接通进水管,直到热流液的温度,即模具的温度回到设定值。如果模具温度低于设定值,控制器就会打开加热器。

冷水机,在行业中分为风冷式冷水机和两种,冷水机在温度控制上分为低温冷水机和常温冷水机,常温温度一般控制在0度-35度范围内。低温机温度控制一般在0度-零下100度左右范围。
制冷工质(即制冷剂)在蒸发器内吸收被冷却物的热量并汽化成蒸汽,压缩机不断地将产生的蒸汽从蒸发器中抽出,并进行压缩,经压缩后的高温、高压蒸汽被送到冷凝器后向冷却介质(如水、空气等)放热冷凝成高压液体,在经节流机构降压后进入蒸发器,再次汽化,吸收被冷却物体的热量,如此周而复始地循环。制热时,制冷剂通过四通阀改变制冷剂流动方向,制冷剂流动方向与制冷时刚好相反,制冷剂先经过蒸发器,再回到冷凝器,最后回到压缩机。

模温机没有压力怎么办?
一般的模温机系统缺压力就几种可能:
1、整个控温系统的循环管路太长,泵选小了,扬程太小;
2、导热油含有水分,模温机排气没排干净;
3、循环泵自身问题,泵头叶轮坏了;
你问题中已经提到油泵热油喷出来没力,所以可以排除1、2两个原因,建议更换一个新油泵试一下。

如何选择模温机
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。
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1-2℃, 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5-8℃。
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)=208/12=17.333g/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=368×17.33/1,000=6.377kW
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=6.377×0.75=4.78gal/min或是=6.377×3.41=21.751/min 若模腔表现的温差是1℃则流速=4.78×5=23.9gal/min或是=21.75×5=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2-5bar(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. 37℃-121℃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。
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)。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。

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