在模温机选配过程中,加热功率和媒体循环的压力、流量也都是必须考虑的因素。不同原料性能不同,它们有着不同的加工工艺特点,模具温度对工件表质量流动性、收缩率、注塑周期的影响,是塑料加工制造中必须控制的因素。研究显示,24%的废品是由模具温度不当所致。一般来说,我们可以将它的温度划分为200度油温机、300度油温机及350度油温机等。为此,在从注塑、吹塑
模具温度控制模温机方案
在模温机选配过程中,加热功率和媒体循环的压力、流量也都是必须考虑的因素。不同原料性能不同,它们有着不同的加工工艺特点,模具温度对工件表质量流动性、收缩率、注塑周期的影响,是塑料加工制造中必须控制的因素。研究显示,24%的废品是由模具温度不当所致。一般来说,我们可以将它的温度划分为200度油温机、300度油温机及350度油温机等。为此,在从注塑、吹塑到挤塑的各种塑料加工领域中广泛采用了模温控制系统,以将模具加热到工作温度,并使模具温度保持在一定的精度范围。
然而,如果模具控制系统设计、选用不当,不但无法提高产品的成型效率,稳定产品和降低不良率,也致使其他设备自动化的改良失去意义。
正确选择适当的模温控制系统可以从以下几方面考虑。
确定塑料加工工艺要求的模具温度
各种塑料原材料要求的加工成型温度、模具温度不同。“各种塑料加工模具温度表”给出了一些主要塑料加工所需的模具温度。
确定模温机的传热介质类型
模温控制系统的工作原理为,泵浦驱动传热介质(通常为水或油)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。控制器根据温度传感器测量的热流体温度,或/和模具内部温度,调节热流体的温度从而调节模具的温度。
根据使用的传热介质的类型,模温机为水式模温机、加压水模温机或油式模温机。
一般水式模温机控制温度范围较低,油式模温机控制温度范围较高。水式模温机的工作温度为120℃,加压水式模温机的工作温度为180℃,油式模温机用于工作温度≥180℃的场合,高工作温度为350℃。就传热介质本身而言,以水作传热介质经济环保,即使发生泄漏,也可直接排放,不会污染环境,但水容易使水箱、流道腐蚀和结垢,所以除需做防腐蚀剂预处理外,在使用中还要定期除锈。以导热油作传热介质,导热系数只有水的1/3,成本相对较高,容易结焦。因此这种方法可只对工件表面至集肤深度范围加热,因此加热体积小,升温速度快,加热速度在14℃/s以上,如台湾中原大学研发的系统升温速度已经达到20℃/s以上。特殊应用环境也是选择模温机需要考虑的因素。如油温机在光学镜片的加工中受到限制,因为油受热蒸发,会影响光学镜片的。
温度控制精度
要使注塑加工中模具的温度保持基本恒定,其关键是要控制模具内的热传导平衡。模具内部由热塑性塑料带来的热量,通过热传导传递给模具,传导至模具的热量一部分通过热辐射直接在空气中散失,另一部分通过与模温机的热交换,传递给传热介质(水或油)。
模温控制的实现,有基于热流体温度的模温控制、基于模具温度的模温控制,以及联合模温控制几种方式。用户应根据实际情况,考察模温机操作的实现,选择能够满足自己温度控制精度要求的产品。
基于热流体温度模温控制,控制面板上显示的温度和模具温度并不一致,由于注射周期、注射速度、熔化温度及环境温度等因素没有得补偿,模具的温度波动相对较大。基于热流体温度模温控制可以满足大多数情况要求,也是常见方法。
基于模具温度的模温控制,由温度传感器安装于模具内部,控制面板上设置、显示温度模具温度一致,适用于温度控制精度要求较高的情况。
联合控制综合了以上方法,适用于塑料加工制造。在联合控制中,安放温度传感器在模具中的位置必须考虑模具形状、结构及冷却通道的位置,将其放置在对加工件质量起决定性作用的地方。
目前,绝大多数模温机采用了PID控制技术,对影响模具温度的各种因素进行补偿。
在模温机选配过程中,加热功率和媒体循环的压力、流量也都是必须考虑的因素。
模温机在注塑过程中起着非常重要的作用
1、注塑模具的热平衡控制注塑机和模具的热传导是生产注塑件的关键。模具内部,由塑料(如热塑性塑料)带来的热量通过热辐射传递给材料和模具的钢材,通过对流传递给导热流体。另外,热量通过热辐射被传递到大气和模架。正常来说,油温机循环系统里面的气体主要是三部分造成:1、当导热油充满整个系统的时候,原先里面的空气需要经过油气分离系统排放干净。被导热流体吸收的热量由模温机来带走。模具的热平衡可以被描述为:
P=Pm-Ps。式中P为模温机带走的热量;Pm为塑料引入的热量;Ps为模具散发到大气的热量。
2、控制模具温度的目的和模具温度对注塑件的影响注塑工艺中,控制模具温度的主要目的一是将模具加热到工作温度,二是保持模具温度恒定在工作温度。以上两点做的成功的话,可以把循环时间优化,进而保证注塑件稳定的高质量。模具温度会影响表面质量,流动性,收缩率,注塑周期以及变形等几方面。模具温度过高或不足对不同的材料会带来不同的影响。对热塑性塑料而言,模具温度高一点通常会改善表面质量和流动性,但会延长冷却时间和注塑周期。(2)高温高压水传热的高压水温机模具内部设计均衡的管道,不同阶段使用不同温度的水。模具温度低一点会降低在模具内的收缩,但会增加脱模后注塑件的收缩率。而对热固性塑料来说,高一点的模具温度通常会减少循环时间,且时间由零件冷却所需时间决定。此外,在塑胶的加工中,高一点的模具温度还会减少塑化时间,减少循环次数。
3、有效控制模具温度的预备条件温度控制系统由模具、模温机、导热流体三部分组成。为了确保热量能加给模具或移走,系统各部分必须满足以下条件:首先是在模具内部,冷却通道的表面积必须足够大,流道直径要匹配泵的能力(泵的压力)。型腔中的温度分布对零件变形和内在压力有很大的影响。合理设置冷却通道可以降低内在压力,从而提高了注塑件的质量。它还可以缩短循环时间,降低产品成本。五、机器因生产需要停机一段时间:当再次开机运行时务必要清洗热油入口的Y型过滤器的过滤网和加热管,避免因机器长时间没有运行,油垢、杂质沉积在里面导致机器循环不畅,减短其使用寿命。其次是模温机必须能够使导热流体的温度恒定在1℃-3℃的范围内,具体根据注塑件质量要求来定。第三是导