模具的溫度控制

1、模具的溫度控制溫度控制的必要性在射出成形中，射出於模具內(nèi)之熔融材料溫度，一般在150350c之,但由於模具之溫度 一般在40520c之 ,所以成形材料所帶來的熱量曾逐;f使模具溫度升高。另一方面 ，由於 加熱缸之噴嘴典模具之注道勰套直接接斶，噴嘴慮之溫度高於模具溫度，亦曾使模具溫度上 開。假使不段法符多繪之熱量帶走 卻模具溫度必然atst上升，而影簪成型品的冷郤固化。相 反地,若優(yōu)模具中帶走太多的熱量，使模具溫度下降，亦曾影簪成型品的品H。故不管在生崖 性或成型品的品H上，模具的溫度控制是有其必要性的。密分述如下： 1. 就成形性及成形效率而言模具溫度高畤，成形空IW內(nèi)熔融材料的流勤性改善，可

2、促迤充填。但就成形效率（成形遇期）而 言，模具溫度宜逾度減低，如此，可縮短材料冷郤固化的畤，提高成形效率。2 . 就成型品的物性而言通常熔融材料充填成形空畤，模具溫度低的，材料曾迅速固化，此畤懸了充填，需要很 大的成形屋力，因此同化之除，施加於成型品的一部份屋力殘留於內(nèi)部，成懸所耨的殘留鷹 力。封於PC或建性PPO之I®硬II材料，此殘留鷹力大到某槿程度以上畤 禽彝生鷹力噩裂 垣象或造成成型品建形。PA或POM等結(jié)晶性塑月蓼之結(jié)晶化度及結(jié)晶化狀熊St著取決於其冷郤速度，冷郤速度愈慢畤，所得結(jié)果愈好。由上可知，模具溫度高，雖隹不利於成形效率，但郤常有利於成型品的品H。3 .就防止成型品

3、建形而言成型品肉厚大畤，若冷郤不充分的 JW其表面彝生收縮下陷，即使肉厚逾常，若冷郤方法 不良，成型品各部分的冷郤速度不同的忘舌 抑曾因熱收縮而引起翹曲、扭曲等堤形，因而需使 模具各部分均勻冷谷限溫度控制的理要素模具的溫度調(diào)整濯寸成型品的品H、物性及成形效率大有影簪，冷郤孔的大小典其分佛懸 重要的1S言十事熟在空氟中，主要藉幅射和封流來健播，在固醴或液醴中主要藉健醇來健播。固醴的熟健 醇也因物II的不同而有所差H，而且不同物II的交界霓也有界膜健熟彳系數(shù)。在液醴中，熟的健 醇因健熟管的大小、流速、密度、黏度等而H，熟言十算公式很褪親隹，需要很多假定，不易求解。 但最近由於ft膈的彝展等已容易言

4、十算,可行理謫解析。1 .模具溫度控制所需的健熟面稹熔融材料的熱量余勺5%,因幅射或封流而喪失於空氟中，95%健厚於模具。假定材料帶入的 熱量全部健播到模具，其熱量懸Qo刖Q = s 過斗 Cp X Ti - T2 ） + L （kCal/hr）s :每小畤的射出數(shù)（次/hr）g :每次射出材料的重量（kg/次）Cp :材料的比熟（kCal/kg C ）Ti :材料的溫度（C）T2 :取出畤的成型品溫度，及模具溫度(C)L :熔解潸熟(kCal/kg)SIS Cp ( T1-T2) + L = as >g = m刖 Q = m x a (kCal/hr)m :每小畤射出於模具的材料數(shù)量a

5、 :材料1kg的全熱量所酒熔解潸熱是材料的相建化崖生的熱量，亦即材料優(yōu)液H建成完全周H畤，優(yōu)材料放出 的熱量。以覃位重量表示。表1所示懸各槿材料在成形修件下，1kg材料的全熱量。熱量Q優(yōu)模具伸道冷媒，此畤?yán)溧S管的健熟面稹懸A,JWQA = (m2)hw x H表1各槿材料在成形溫度僚件下的全熟量州位：kcal/kg)成形材料a (kCal/kg)成形材料a (kCal/kg)PE (低密度)138.9166.7ABS77.894.4PE府密度)166.7194.4AS66.783.3PP138.9166.7聚縮醛100PS66.783.3PVC50耐隆166.7194.4CA68.9CAB61

6、.7A :健熟面稹(m2)hw:谷P管的界膜健熟彳系數(shù)(kCal/m2 hr C )AT :模具典冷媒的平均溫度差(C)冷郤管的界膜健熟彳系數(shù)hw在冷郤水流的埸合懸入 d v eCp x n 0.3hw =()()(kCal/m2 hr C)dp入入 ：冷媒的熟健醇率(kcal/m hr )d:管彳至(m)v:流速(m/hr)e :密度(kg/m3)a:黏度(kg/mhr)Cp:比熟(kcal/kg C )2 .冷谷用水量在成形作渠中懸了控制模具溫度，常在模具內(nèi)段有冷郤水管，但其入水溫度典出水溫度 及冷郤水量等必i(群加考ft，懸了再利用或循碟模具送出的溫水，iB!定冷郤水溫度湖整械 或熱交換

7、械降低入水溫度。若入水溫度典出水溫度之差太大畤，亦即冷郤水等走模具中的熟 量太多,刖不利於模具的溫度分布，而影簪成型品的品H，此畤，宜增快流速或增高注入屋力， 或增加流量。表2(彳爰面字看不清)表2冷郤水的界限循琪水流路直彳至（mm）流量(m3/min)流量(l/min)80.00383.8110.00959.5190.03838240.07676般帶入模具的熱量藉冷郤水帶出模具外的水量可言十算如下:m a w =K （ T3 - T4 ）w :每小畤流出的冷谷P水量（kg/hr）m :每小畤射入於模具的材料重量 （kg/hr）a :材料1kg的全熱量（表5. 5）K :水的熟健醇效率T3:出

8、水溫度（C）T4:入水溫度（C）K值之決定：冷郤水管在型模板中或心型中畤K=0.64冷郤水管在固定A0固定板或承板中畤K=0.50使用銅管之冷郤水管畤K=0.103 .模具加熱器能量加熱流道模具之加熱流道件通常使用插入式加熱器來控制其溫度。非加熱流道模具在成 形高融黑占材料或肉厚敕厚、流勤距離混I、面稹大之成型品畤用區(qū)常需符模具加熟，此畤亦可使 用加熱器符模具加熱已利成形。加熱器之能量可言十算如下，垣段加熱的材H懸高碳剛，比熟 0.115kCal/kgo JWTWP = 860 nP :每小畤所需重力（KW/hr.）T :模具溫度或加熱流道件溫度（C）W :模具重量或加熱流道件重量（kg）n

9、:效率（%）此式所需溫度上升起黑占以0c作基型，而且加熱器之密接度盤色熟材之熟效果依情狀而 累,n值以50%言十。模具的冷郤和加熱一般模具，通常以常溫的水來冷郤，其溫度控制藉水的流量湖，流勤性好的低融黑占材料 大都以此方法成形。但有畤懸了縮短成形遇期，須符水再加以冷郤。小型成型品的射出畤 保屋畤都短，成形遇期取決於冷谷四寺，此槿成行懸了提高效率系區(qū)常也以冷水冷郤，但用冷 水冷谷陽寺，大氟中的水分曾凝聚於成形空表面，造成成型品缺陷，須加以注意。成形高融黑占材料或肉厚敕厚，流勤距離混I的成型品，懸了防止充填不足或鷹堤的彝生，有 畤封水管通溫水。成形低融黑占成形材料畤，成形面稹大或大型成型品畤，也曾

10、符模具加熟，此 畤用熱水或熟油，或用加熱器來控制模具溫度。模具溫度敕高畤，需考f*模具滑勤部位的隙 避免模具因熱膨脹而作勤不良。一般中融黑占成形材料，有畤因成型品的品II或流勤性而使用 加熱方式來控制模具溫度，懸了使材料固化懸最溫度均勻化，使用部分加熱方式，防止殘留以上所述，模具的溫度控制是利用冷郤或加熱的方式來湖整的。冷郤管路的分偉欲提高成形效率,攫得鷹燮少白成型品畤，模具情造i(能封鷹於成形空的形狀或肉厚, 迤行均勻的高效率冷谷除在模具加工冷郤管路畤，管路的數(shù)目、大小及配置趣具重要。如圄 1(a)(b)所示，相同的成形空IW，加工相近的大冷郤管路或加工速高隹的小冷谷|3管路，探言寸熟的健

11、厚路彳至。琪在大管路通入59.83C白水，小管路通入45c的水，求溫度斜度，逋結(jié)等溫曲，即 得Bl 1(c)(d),可見模具成形空IW表面的溫度分佛，大管路是每遇期有6060.05C的溫度建化, 而小管路川有53.3360c的溫度建化。O OO O(b)(d) 1熟伸路彳至典溫度燮化曲模具成形空IW表面的溫度分佛，因水管的大小、配置、水溫而H ，上示Bl (d)之6.67C (6053.33)溫度差在某一成形僚件上也言午充分，但殘留之內(nèi)部鷹力濯寸尺寸精度高的成型品， 可能造成成形鷹堤或畤建化。熟健厚率愈高畤，健醇效率愈好，容易控制及排除熱量。亦即 熟健厚率愈高畤，模具成形空IW的表面溫度燮勤少

12、，健厚率低畤，表面溫度建化大。通常熔融材料充填成形空畤，洗口附近溫度高，高隹洗口愈速慮的溫度愈低。若符成型品 分割成若干部份 押部份的熱量正比於H稹。一般封冷郤系統(tǒng)的段置需考下列原刖：(1)冷郤管的口彳至、隔以及至成形空表面的距離隹淺寸模具溫度的控制有重大影簪，造些信在彳系比的最大值如下，如冷郤管口彳至懸1畤，管典管的隔最大值懸5,管典成形空表 面的最大距離隹懸3再者，成型品肉厚敕厚慮比肉厚敕薄慮，冷郤管必小隔且敕 接近成形空IW表面。(2)懸保持模具溫度分怖均勻，冷郤水鷹先徙模具溫度敕高慮迤入，然彳爰循琪至溫度敕低慮 再出口。通常注道、洗口附近的成形材料溫度高，所以通冷水 湍度低的外側(cè)部份

13、川循 琪熟交換的溫水，此循琪系統(tǒng)的管路逋接，是在模具內(nèi)加工穿孔，在模具外逋接孔典 孑I。(3)成形PE等收縮大的材料畤，因其成形收縮大，冷郤管路不宜沿收縮方向(看不清楚言青改) (4)冷郤管鷹翥量沿成形空的輸廓來段置，以保持模具溫度分怖均勻。(5)直彳至余田辰的心型或心型金肖，可在其中心4s盲孔，再裝入套筒或隔板迤行冷郤，若瓢法裝入 套筒及隔板畤，以熟償率良好的合金作心型及心型金肖材料，或以醇熟管(hear pipe) 直接裝入盲孔中，再以冷郤水作接之冷郤，效果尤佳。(6)冷郤水流勤謾程中不得有短捷或停滯垣象而影簪冷郤效果，而且冷郤管路翥可能使用 置;穿孔方式，以便日彳爰方便清理。冷郤回路例冷

14、郤回路的配置，取決於成型品之形狀、成形空內(nèi)的溫度分怖及洗口位置等。常用的 方法有48孔法、潢槽法、隔板法、套管法、接法等。如圄 2所示。冷郤回路例(一 )48孔法言青作圄最一般性的4s孔法，!穿孔，在模具外部用 橡皮管等逋接孔典孔，盲孔用塞堵住。徙注道 附近通冷水，逾合四方形成型品。沿成型品的形狀綣寸接4s孔，以塞堵住不要的部 份,冷郤效果良好，逾合四方形成型品。圄筒成型品外周冷郤方法，沿成型品的外周封 接孔，以塞堵住不要的部份。冷郤回路例（一 ）48孔法成型品的直彳霓不太大畤，使冷郤孔前端交叉, 形成2鎮(zhèn)似心型的冷谷|3回路。冷郤回路例（二）潢槽法成型品的形狀渙而竟畤，在可型模板 旋式的冷郤潢槽。成型品形狀渙而僮:疇，使用8股好H 口成形， 置迂退冷郤回路。若冷郤水在入口、出口的 溫度差大畤，可增加出、入口數(shù)而湖整溫度，但 加工費(fèi)事。1®似盒型、杯1®成型品，廉泛使用之冷郤回路, 效率佳，但模具情造堤懸褪親隹。冷郤水徙底部 的中心往注道附近迤入,沿螺旋潢槽循琪冷 谷心 2/M)冷郤回路例（三）隔板法余田小的心型金肖或使用套筒B出之模具，其冷郤 管用孔法或潢槽法均不易加工?？稍谛男?金的田端，作P皆段式的冷郤孔，內(nèi)裝隔板，使冷郤 水路分隔。套筒1B出之埸合，由隔板式的方式弟寸心型金肖作 冷谷心但孔彳至太小畤水