模溫機(jī)選型計算方法計算方法

 模溫機(jī)選型計算方法

 模溫機(jī)選型計算方法1.特殊的情況需進(jìn)行計算：
A、求加熱器功率或冷凍功率 KW=W×△t×C×S/860×T
W=模具重量或冷卻水 KG
△t=所需溫度和起始溫度之間的溫差。
C= 比熱 油（0.5），鋼（0.11），水（1），塑料（0.45~0.55）
T=加溫至所需溫度的時間（小時）
B、求泵的大小
 模溫機(jī)選型計算方法需了解客戶所需泵浦流量和壓力（揚(yáng)程）
P（壓力Kg/cm2）=0.1×H（揚(yáng)程M）×α（傳熱媒體比重，水=1，油=0.7-0.9）
L（媒體所需流量L/min）=Q（模具所需熱量Kcal/H）/C(媒體比熱水=1 油=0.45)×△t（循環(huán)媒體進(jìn)出模具的溫差）×α×60

 模溫機(jī)選型計算方法2.冷凍機(jī)容量選擇

A、Q（冷凍量Kcal/H）=Q1+Q2
Q1（原料帶入模具的熱量Kcal/H）=W（每小時射入模具中原料的重量KG）×C×（T1-T2）×S（**系數(shù)1.5~2） T1 原料在料管中的溫度；T2 成品取出模具時的溫度 ；Q2 熱澆道所產(chǎn)生的熱量Kcal/H
B、速算法（有熱澆道不適用）
1RT=7~8 OZ 1OZ=28.3g（含**系數(shù)）
1RT=3024Kcal/H=12000BTU/H=3.751KW
1KW=860 Kcal/H 1 Kcal=3.97BTU
3、冷卻水塔選用=A+B
A、射出成型機(jī)用
冷卻水塔RT=射出機(jī)馬力（HP）×0.75KW×860Kcal×0.4÷3024
B、冷凍機(jī)用
冷卻水塔RT=冷凍機(jī)冷噸（HP）×1.25
 模溫機(jī)選型計算方法注意事項(xiàng)
選擇模具溫度控制器時，
以下各點(diǎn)是主要的考慮因素；
1．泵的大小和能力。
2．內(nèi)部喉管的尺寸。
3．加熱能力。
4．冷卻能力。
5．控制形式。
從已知的每周期所需散熱量我們可以很容易計算冷卻液需要容積流速，其后再得出所需的正確冷卻能力，模溫控制器的制造商大都提供計算*低的泵流速公式。表4.1在選擇泵時是很有用，它準(zhǔn)確地列出了不同塑料的散熱能力。
以下決定泵所需要提供*低流速的經(jīng)驗(yàn)法則：
若模腔表面各處的溫差是5℃時，
0.75gal/min/kW @5℃溫差或是
3.4151/min/kW @5℃溫差
若模腔表面各處的溫差是1℃，則所需的*低流速需要按比例乘大五倍即是3.75gal/min/kW 或是 17.031/min/kW。為了獲得產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，很多注塑公司都應(yīng)該把模腔表面的溫差控制在1－2℃, 可 是 實(shí) 際 上其中很多的注塑廠商可能并不知道這溫差的重要性或是認(rèn)為溫差的*佳范圍是5－8℃。
計算冷卻液所需的容積流速，應(yīng)使用以下的程序：
1．先計算栽一塑料/模具組合的所城要排走的熱量：若
以前述的PC杯模為例，則實(shí)際需要散去的熱量是：
一模件毛重(g)/冷卻時間(s)=208/12=17.333g/s
PC的散熱率是=368J/g或是368kJ
所以每周期需要散去的熱量=368×17.33/1,000=6.377kW
2．再計算冷卻所需的容積流速：
按照上述的經(jīng)驗(yàn)法則若模腔表面的溫差是5℃時，流速=6.377×0.75=4.78gal/min或是=6.377×3.41=21.751/min 若模腔表現(xiàn)的溫差是1℃則流速=4.78×5=23.9gal/min或是=21.75×5=108.731/min
3．泵流速的規(guī)定
為了得到良好的散熱效果，泵的流速能力應(yīng)較計算的結(jié)果*少大10%，所以需使用27gal/min或是120/min的泵。
4．泵壓力的規(guī)定；
一般模溫控制器的操作壓力在2－5bar(29-72.5psi)，由于在壓力不足的情況下會影響冷卻液的容積流速（流動的阻力產(chǎn)生壓力損失），所以泵的壓力愈高，流速愈穩(wěn)定。
對于冷卻管道很細(xì)小的模具（例如管道直徑是6mm/0. 236in），泵的壓力便需要有10bar(145psi)才可提供足夠的散熱速度（即是冷卻液速度）。
大體上冷卻液的容積液速要求愈高，管道的直徑愈少則所需要的泵輸出壓力愈大。所以在一般應(yīng)用模溫控制器的壓力應(yīng)超過了3bar(43.5psi). B、加熱能力
圖4.8是典型的加熱計算表，提供了就模具重所需要的加熱量。圖4.8的計算用法下：
1．縱軸代表著模具的重量。
2．橫軸代表著模具升溫至所需溫度的熱量，單位是kW/hr。
3. 37℃－121℃的各溫度斜線提供了模具重量和模溫控制器的發(fā)熱能力在相應(yīng)溫度下的關(guān)系。
例如我們可以從圖查知：
1．把重量500kg的模具升溫至50℃所 需的加熱能力是3.3kW/hr。
2．把重700kg的模具升溫至65℃所需的別熱能力是6.5kW/hr。
總的來說，加熱能力愈強(qiáng)，則所需的升溫時間，便相應(yīng)地減少了（加熱能力雙倍，升溫時間減少）。往往就是因?yàn)槟乜刂破鞯哪芰μ停履＞卟荒苓_(dá)到*佳的溫度狀態(tài)。欲想知道模溫控制器實(shí)際表現(xiàn)，我們可以比較它的實(shí)際的和計算的模具升溫時間。
冷凍能力
模溫控制器的冷凍線路的設(shè)計和組成零件對模溫的**控制致為重要。當(dāng)模具或加溫液的溫度上升至設(shè)定值時，模溫控制器必須能快速地及有效地避免溫度繼續(xù)上升，辦法是引進(jìn)另一較低溫度的液體，其引進(jìn)的控制由電磁閥負(fù)責(zé)。所以溫度超馳的消除和穩(wěn)定性取決于電磁閥的大小。
冷卻電磁閥的孔徑可用以下的公式計算：
冷凍能力(gal/min)=kW×3.16/△t
這里△t=模溫 控 制 器所設(shè)定的生產(chǎn)溫度和冷凍水溫度之差：
kW=模具需要排走的熱量
以下表列出了不同電磁閥孔徑所能提供的容積流速：電磁閥孔徑 容積流速
in mm gal/min 1/min
0.25 6.35 0.7 3.18
0.375 9.53 1.2 5.45
0.500 12.70 3.3 14.98
0.750 19.65 5.4 24.52
1.000 25.40 10.0 45.40
1.250 31.75 13.0 59.02
1.500 38.10 20.0 90.80
計算了冷凍能力后便可從以上表找出相應(yīng)的電磁閥，如以下的例子：
PC杯模需要排走的熱量是6.377kW
生產(chǎn)的設(shè)定溫度是 90℃
冷凍水的溫度是 18℃
△T=90－18=72℃
所以冷凍能力=6.377×316/72=0.28gal/min或1.271/min
從上表可知道孔徑為6.35mm/0.250in的電磁閥可提供足夠的容積流速，適 宜 使 用于 模 溫 控制范圍是±1℃的**要求。電磁閥閥門的壓力降影響著流速。上表的流速數(shù)值是基于1bar(14.5psi)的壓力降。所 以 壓力降愈高，冷凍水的流速愈快。電磁閥的典型的壓力降是2bar(29psi)。 C、液體式模溫加熱控制系統(tǒng)
任何一臺模溫控制器的主要目的是把模具溫度控制在（±2°F）的范圍內(nèi)。所以對于運(yùn)行在模具管路間的液體的升溫控制必須**，否則模具溫度控制的目的便不能達(dá)到了。
某些模溫控制器的控制方法祗屬于開/關(guān)形式，其工作原理是比較實(shí)際和設(shè)定的溫度。倘若實(shí)際的溫度比較設(shè)定的溫度低很多，電熱便全開，待實(shí)際溫度達(dá)到設(shè)定值時，電熱便被關(guān)上，由于開/關(guān)形式 的 控 制 產(chǎn) 生 了很大的實(shí)際正負(fù)溫度偏差。這溫度變化不單祗直接地影響著液體的溫度，還間接地帶給了模具很大的過度升降，不消說*后定必反映在成品的質(zhì)量上。

所以我們應(yīng)該使用PID（比例、積分、微分）形式的加熱控制系統(tǒng)，它可以保證模具的溫度控制維持在±1℃(±2°F)的范圍內(nèi)。 

 模溫機(jī)又叫模具溫度控制機(jī)，*初應(yīng)用在注塑模具的控溫行業(yè)。后來隨著機(jī)械行業(yè)的發(fā)展應(yīng)用越來越廣泛，現(xiàn)在模溫機(jī)一般分水溫機(jī)、油溫機(jī)，控制的溫度可以達(dá)到±0.1℃。應(yīng)用
1、注塑模具的熱平衡控制注塑機(jī)和模具的熱傳導(dǎo)是生產(chǎn)注塑件的關(guān)鍵。模具內(nèi)部，由塑料(如熱塑性塑料)帶來的熱量通過熱輻射傳遞給材料和模具的鋼材，通過對流傳遞給導(dǎo)熱流體。另外，熱量通過熱輻射被傳遞到大氣和模架。被導(dǎo)熱流體吸收的熱量由模溫機(jī)來帶走。
2、控制模具溫度的目的和模具溫度對注塑件的影響注塑工藝中，控制模具溫度的主要目的一是將模具加熱到工作溫度，二是保持模具溫度恒定在工作溫度。以上兩點(diǎn)做的成功的話，可以把循環(huán)時間*優(yōu)化，進(jìn)而保證注塑件穩(wěn)定的高質(zhì)量。模具溫度會影響表面質(zhì)量，流動性，收縮率，注塑周期以及變形等幾方面。
模具溫度過高或不足對不同的材料會帶來不同的影響。對熱塑性塑料而言，模具溫度高一點(diǎn)通常會改善表面質(zhì)量和流動性，但會延長冷卻時間和注塑周期。模具溫度低一點(diǎn)會降低在模具內(nèi)的收縮，但會增加脫模后注塑件的收縮率。而對熱固性塑料來說，高一點(diǎn)的模具溫度通常會減少循環(huán)時間，且時間由零件冷卻所需時間決定。此外，在塑膠的加工中，高一點(diǎn)的模具溫度還會減少塑化時間，減少循環(huán)次數(shù)。
3、有效控制模具溫度的預(yù)備條件溫度控制系統(tǒng)由模具、模溫機(jī)、導(dǎo)熱流體三部分組成。為了確保熱量能加給模具或移走，系統(tǒng)各部分必須滿足以下條件：首先是在模具內(nèi)部，冷卻通道的表面積必須足夠大，流道直徑要匹配泵的能力(泵的壓力)。型腔中的溫度分布對零件變形和內(nèi)在壓力有很大的影響。合理設(shè)置冷卻通道可以降低內(nèi)在壓力，從而提高了注塑件的質(zhì)量。
它還可以縮短循環(huán)時間，降低產(chǎn)品成本。其次是模溫機(jī)必須能夠使導(dǎo)熱流體的溫度恒定在1℃-3℃的范圍內(nèi)，具體根據(jù)注塑件質(zhì)量要求來定。第三是導(dǎo)熱流體必須具有良好的熱傳導(dǎo)能力，*重要的是，它要能在短時間內(nèi)導(dǎo)入或?qū)С龃罅康臒崃?。從熱力學(xué)的角度來看，水明顯比油好。模溫機(jī)保養(yǎng)
1. 購買了新的模溫機(jī)，在使用前請檢查冷卻水是否流通，防止因冷卻水不足而對模溫機(jī)產(chǎn)生損壞。我們要保持模溫機(jī)的工作環(huán)境清潔，避免灰塵，這樣可以大大延長模溫機(jī)電器元件的使用壽命。
2. 新的模溫機(jī)，我們要根據(jù)使用的導(dǎo)熱媒介做出不同的保養(yǎng)的措施。對于媒介是水的，我們要保持水源的清潔，這樣不容易結(jié)垢，還可以防止管路堵塞。對于媒介是油的，我們要根據(jù)使用溫度，定期更換，對于200℃以上的，我們要定期一兩個月更換一次，而200℃以下的，我們則可以一個季度左右更換一次，這樣就很好避免了溫度加不上的問題。
3. 在管路方面，我們要根據(jù)泵浦和壓力的關(guān)系，來判斷管路是否有堵塞的現(xiàn)象，如果壓力過小，我們可以把發(fā)熱管取出并用工具清理，特別是系統(tǒng)入口的過濾器網(wǎng)罩，*好一個月清洗一次。
4. 定期檢查模溫機(jī)水泵和油泵是否漏油，有需要的話，泵軸封也可以定期更換。
5. 電器元件上，我們可以根據(jù)元件的使用壽命適時地更換，定期地測試，以保障**。操作流程
一、啟動前的檢查
1、周圍是否清潔無雜物，檢查電源、加熱器、控制器、壓力表、泵浦等是否正常.
2、檢查膨脹油箱油位是否在1/2－3/5 液位以上位置，液位感應(yīng)器等是否正常.
3、接通控制柜電源，檢查電壓是否正常，檢查指示燈及各顯示儀表是否正常.
二、啟動
1、啟動導(dǎo)熱油循環(huán)泵，啟泵后正常循環(huán)0.5小時左右使壓力平穩(wěn)；
2、按加熱啟動按鈕，觀察加熱是否正常；
三、停機(jī)操作
1、正常停機(jī)①逐步降低溫度，停止加熱；②待導(dǎo)熱油溫度降至70℃以下，停止導(dǎo)熱油循環(huán)泵的運(yùn)行；③關(guān)閉總電源，做好交接班記錄。
2、緊急停機(jī)如果因緊急情況緊急停機(jī)時，應(yīng)迅速關(guān)閉加熱管，以便導(dǎo)熱油自然冷卻，防止過熱。
四、注意事項(xiàng)
1、檢查時應(yīng)注意檢查電加熱導(dǎo)熱油爐周圍是否發(fā)生泄漏，附近應(yīng)有配置足夠的油類及電器類的消防器材，不準(zhǔn)用水作為滅火劑；
選擇適當(dāng)?shù)哪乜刂破?/span>
胡亂選購模溫控制品可以隨時帶來20%利潤的損失，所以我們在購置時必需詳細(xì)考慮生產(chǎn)的需要，嚴(yán)格審定模溫控制器各項(xiàng)的能力，才好作出決定。可惜人們常常忽略了這注塑技術(shù)極其重要的環(huán)節(jié)，往往在生產(chǎn)力和品質(zhì)出了問題時才醒覺。
模溫機(jī)中水溫機(jī)與油溫機(jī)的區(qū)別
水溫機(jī)跟油溫機(jī)*大的區(qū)別就是，而水溫機(jī)是運(yùn)水式模溫機(jī)，油溫機(jī)是運(yùn)油式模溫機(jī)。
下面，工業(yè)溫度控制專家深圳奧德機(jī)械就跟大家深入探究這兩種模溫機(jī)的產(chǎn)品特點(diǎn)和區(qū)別。
什么是水溫機(jī)？
水溫機(jī)顧名思義，是以導(dǎo)熱水作為傳熱媒介的模溫機(jī)，通常也叫運(yùn)水式模溫機(jī)、水循環(huán)溫度控制機(jī)、水加熱器、導(dǎo)熱水加熱器。
超高溫水溫機(jī)(180℃)的產(chǎn)品特點(diǎn)：
1、電腦觸摸式控制，操作簡單易懂；
2、微電腦雙組P.I.D溫度控制表，觸摸式內(nèi)儲、自動演算；
3、**保護(hù)及故障指示系統(tǒng)完善；
4、組件使用年限長；
5、升降溫速度快，溫度**穩(wěn)定；
6、適合不同溫控場所使用，節(jié)能效果明顯；
7、不銹鋼一體成型，管損小，加熟均勻；
8、開機(jī)自動排氣功能。
在正常大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃。因此，在不加壓的情況下，水溫機(jī)的控制溫度只能小于等于100℃。而奧德高溫水溫機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中，通過加大管路壓力，可以將水溫機(jī)的控溫溫度提高到180℃，從而擴(kuò)大了水溫機(jī)的應(yīng)用范圍。
什么是油溫機(jī)？
油溫機(jī)顧名思義，就是以導(dǎo)熱油做為傳熱媒介的模溫機(jī)。油溫機(jī)自身設(shè)有一個儲油箱，工作時導(dǎo)熱油由儲油箱進(jìn)入系統(tǒng)，經(jīng)循環(huán)泵打入到模具或其它需要控溫的設(shè)備，導(dǎo)熱油從被控溫設(shè)備出來后，再返回到系統(tǒng)，周而復(fù)始。導(dǎo)熱油同過加熱器升溫，當(dāng)感溫探頭探測到的媒體溫度達(dá)到設(shè)定值時，加熱器停止工作。當(dāng)溫度低于設(shè)定值時，加熱器開始工作，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值后，又停止工作。如此循環(huán)往復(fù)。
超高溫油溫機(jī)(350℃)的產(chǎn)品特點(diǎn)：
1、電腦觸摸式控制，操作簡單易懂；
2、微電腦雙組P.I.D溫度控制表，觸摸式內(nèi)儲、自動演算；
3、**保護(hù)及故障指示系統(tǒng)；
4、組件使用年限長；
5、升降溫速度快，溫度**穩(wěn)定；
6、獨(dú)特的又功率加熱設(shè)計，適合不同溫控場所使用，節(jié)能效果明顯；
7、不銹鋼一體成型，管捐小，加熟均勻；
8、開機(jī)自動排氣功能；
9、模具回油溫度檢測表。