鋁加工加熱功率選型計(jì)算方法
折疊模溫機(jī)選型的計(jì)算方法
1.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
根據(jù)加工不同塑料所需要的模具溫度來選擇模溫機(jī)
塑料模化合物
簡要描述
模具溫度 ℃
Plastic moulding compound
Short description
Mould wall temp in ℃
聚乙烯,高密度/Polyethylene ,high density
HDPE
10 - 40
聚乙烯,中密度/Polyethylene ,medium density
LDPE
10 - 40
聚丙烯/Polyepropylene
PP
10 - 50
聚苯乙烯/Polystyrene
PS
10 - 60
液晶聚合物/Liquid crystal Polymers
LCP
30 - 150
聚氯乙烯/Polyvinyl chloride
PVC
40 - 60
聚酰胺/Polyamid
PA
40 - 60
丙烯腈-丁二烯苯乙烯-丙烯腈
ABS
40 - 70
苯乙烯-苯乙烯共聚物/Styrol-Acrylnitril
SAN
40 - 70
聚甲基丙烯酸甲酯/ Polymenthylmethacrylate
PMMA
50 - 80
聚酰胺6.6/ Polymide 6.6
PA6.6
60 - 120
聚對苯二甲酸丁二醇酯/Polyethylene terephthalate
PET
60 - 140
聚酰胺6 /Polyamide 6
PA 6
70 - 90
聚對苯二甲酸丁二酯/Polybutylene terephthalate
PBTP
70 - 140
聚丁烯氧化物/ Polyphenylene oxide
PPO
70 - 150
聚砜 / Polysulphone
PSU
70 - 190
聚甲醛 / Polyoxymethylene
POM
80 - 120
聚碳酸酯 / Polycarbonate
PC
80 - 150
聚亞苯基硫化物 / Polyphenylene sulphide
PPS
80 - 180
聚醚酰亞胺 / Polyether imide
PEI
90 - 180
聚亞苯基sul fon / Polyhenylensulfon
PPSU
100 - 170
聚醚砜 / Polyther sulphone
PES
120 - 190
聚醚醚酮 / Polyetheretherketone
PEEK
160 - 180
展開
折疊選擇模溫機(jī)注意事項(xiàng)
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)算較低的泵流速公式。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較低流速的經(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℃,則所需的較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)為溫差的較佳范圍是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)果較少大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)到較佳的溫度狀態(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。
折疊冷凍能力
模溫控制器的冷凍線路的設(shè)計(jì)和組成零件對模溫的準(zhǔn)確控制致為重要。當(dāng)模具或加溫液的溫度上升至設(shè)定值時(shí),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)。所以溫度超馳的清理和穩(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(jì)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(jì)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℃的準(zhǔn)確要求。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(tái)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準(zhǔn)確,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(shí),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,不消說較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)。
折疊操作流程
一、啟動(dòng)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(dòng)
1、啟動(dòng)導(dǎo)熱油循環(huán)泵,啟泵后正常循環(huán)0.5小時(shí)左右使壓力平穩(wěn);
2、按加熱啟動(dòng)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(shí),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(shí)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;
折疊選擇適當(dāng)?shù)哪乜刂破?/p>
胡亂選購模溫控制品可以隨時(shí)帶來20%利潤的損失,所以我們在購置時(shí)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?上藗兂3:雎粤诉@注塑技術(shù)較其重要的環(huán)節(jié),往往在生產(chǎn)力和品質(zhì)出了問題時(shí)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)非常大的區(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)溫度控制相關(guān)人士東莞帆天機(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。
非常高溫水溫機(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(chǔ)、自動(dòng)演算;
3、安全保護(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,溫度準(zhǔn)確穩(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,管捐小,加熟均勻;
8、開機(jī)自動(dòng)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℃。而帆天高溫水溫機(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(gè)儲(chǔ)油箱,工作時(shí)導(dǎo)熱油由儲(chǔ)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(shí),加熱器停止工作。當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí),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)。
非常高溫油溫機(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(chǔ)、自動(dòng)演算;
3、安全保護(hù)及故障指示系統(tǒng);
4、組件使用年限長;
5、升降溫速度快,溫度準(zhǔn)確穩(wěn)定;
6、獨(dú)特的又功率加熱設(shè)計(jì),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(dòng)排氣功能;
9、模具回油溫度檢驗(yàn)表。
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(gè)月更換一次,而200℃以下的,我們則可以一個(gè)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,較好一個(gè)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(shí)地更換,定期地測試,以保障安全。
折疊編輯本段模溫機(jī)的冷卻方式
模溫機(jī)的冷卻方式分為直接冷卻和簡接冷卻。間接冷卻方式采用冷卻回路與主回路分開,而直接冷卻方式,冷卻回路直接參與到主回路中。運(yùn)水式模溫機(jī)通常采用直接冷卻方式。而運(yùn)油式模溫機(jī),由于加熱過程中,水和油不能參雜在一起,所以都采用間接冷卻方式,其做法通常采用板式交換器進(jìn)行冷卻。
高溫運(yùn)水式模溫機(jī)由于溫度通常使用在160℃以上,因此,內(nèi)部主管路循環(huán)的都為高溫蒸汽,此時(shí)內(nèi)部管路壓力比非常大,若使用直接冷卻的方式,需要外部水壓大于內(nèi)部主管路水壓才能進(jìn)入主管路冷卻。此種方法易殘生危險(xiǎn)。所以高溫水式模溫機(jī)也多采用間接冷卻方式。
直接冷卻的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn):直接冷卻只能用于溫度較低的場合,但采用直接冷卻的方式降溫速度快。
間接冷卻的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn):間接冷卻適用于高溫模溫機(jī),但是熱交換速度慢,熱量會(huì)在熱交換中散失。因此,當(dāng)介質(zhì)的實(shí)際溫度與設(shè)定值偏差非常大時(shí),我們采用冷卻能力非常大的直接冷卻方式。
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