模溫機(jī)選型的計(jì)算方法特殊的情況需進(jìn)行計(jì)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(shí)間(小時(shí))
B、求泵的大小
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
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(shí)射入模具中原料的重量KG)×C×(T1-T2)×S(安全系數(shù)1.5~2) T1 原料在料管中的溫度;T2 成品取出模具時(shí)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(含安全系數(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
選擇模具溫度控制器時(shí),
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(jì)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(jì)算低的泵流速公式。表4.1在選擇泵時(shí)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(shí),
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(jì)算冷卻液所需的容積流速,應(yīng)使用以下的程序:
1.先計(jì)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(shí)間(s)=208/12=17.333g/s
PC的散熱率是=368J/g或是368kJ/kg
所以每周期需要散去的熱量=368×17.33/1,000=6.377kW
2.再計(jì)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(shí),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(jì)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(huì)影響冷卻液的容積流速(流動(dòng)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(duì)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(jì)算表,提供了就模具重所需要的加熱量。圖4.8的計(jì)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(shí)間,便相應(yīng)地減少了(加熱能力雙倍,升溫時(shí)間減少)。往往就是因?yàn)槟乜刂破鞯哪芰μ?,引致模具不能達(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(jì)算的模具升溫時(shí)間。
導(dǎo)熱油加熱器配套加熱器及膨脹槽尺寸參考:
加熱功率 |
加熱器尺寸 |
膨脹槽尺寸 |
6~18KW |
Φ150*1200 |
Φ300*400 |
18~30KW |
Φ150*1400 |
Φ300*400 |
36KW |
Φ200*1400 |
Φ400*500 |
45KW |
Φ200*1400 |
Φ400*500 |
54KW |
Φ150*1400*2段 |
Φ400*500 |
60KW |
Φ200*1400*2段 |
Φ400*500 |
72KW |
Φ200*1400*2段 |
Φ400*500 |
81KW |
Φ200*1400*2段 |
Φ500*600 |
90KW |
Φ250*1500*2段 |
Φ500*600 |
100KW |
Φ250*1600*2段 |
Φ600*700 |
120KW |
Φ300*1600*2段 |
Φ600*700 |
140KW |
Φ300*1600*2段 |
Φ700*800 |
160KW |
Φ300*1800*2段 |
Φ700*800 |
180KW |
Φ300*1800*2段 |
Φ700*800 |
200KW |
Φ300*1800*2段 |
Φ700*800 |
240KW |
Φ300*1800*2段 |
Φ700*800 |
260KW |
Φ300*1800*2段 |
Φ700*800 |
280KW |
Φ350*1800*2段 |
Φ700*800 |
300KW |
Φ350*1800*2段 |
Φ800*1000 |
320KW |
Φ350*1800*2段 |
Φ800*1000 |
340KW |
Φ350*1800*2段 |
Φ800*1000 |
360KW |
Φ350*1800*2段 |
Φ800*1000 |
380KW |
Φ350*1800*2段 |
Φ800*1000 |
400KW |
Φ350*1800*2段 |
Φ800*1000 |
450KW |
Φ400*1800*2段 |
Φ1000*1200 |
500KW |
Φ350*1800*3段 |
Φ1000*1200 |
600KW |
Φ350*1800*3段 |
Φ1000*1200 |
700KW |
Φ350*1800*3段 |
Φ1000*1200 |
800KW |
Φ400*1800*3段 |
Φ1000*1200 |
900KW |
Φ400*1800*3段 |
Φ1000*1200 |
1000KW |
Φ450*1800*3段 |
Φ1000*1200 |
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