模具冷卻的重點可以概括為下列5個類別:
1、模制塑料的熱性能和模具的建造材料。
2、從熔體準(zhǔn)備到冷卻循環(huán)時間的能量平衡。
3、冷卻劑流速對傳熱效率的影響。
4、模具溫度調(diào)節(jié)器的選擇。
5、模具冷卻的設(shè)計慣例。
為了形成一個穩(wěn)定的部件,這個等量的熱能必須被除掉。根本上講,輸出的能量必須與輸入的能量相等。注意所有晶體材料的塑化要求的熱能幾乎是非晶體樹脂的一倍。這在熔體準(zhǔn)備時通常沒有問題,盡管給料螺桿結(jié)構(gòu)會影響熔體的準(zhǔn)備。但是,對于烯烴材料而言兩倍的熱量必須被除掉,而且就具有競爭性的非晶體樹脂而言通常還是在同一個循環(huán)時間內(nèi),它確實含有這一層意思。因此,這種工具對烯烴樹脂就要求較多的模具冷卻以使循環(huán)時間保持競爭性。這些樹脂的結(jié)晶度使這一點成為一個非常重要的問題,因為除熱速度太慢會影響晶體增加并影響制成品的翹曲和尺寸的穩(wěn)定性。
從上表中可以看出,典型模具材料的熱傳導(dǎo)率(K)有很大的差異。K是熱量能夠在材料中行進(傳輸)的速度。這個值越高,熱量的傳輸就更加有效。這個單位僅僅表示每單位時間可測量的熱的數(shù)量,其他的特性保持不變。
銅是一種非常的傳熱材料(是P20的10倍),鋁也是。然而,兩種材料都比較軟,都不用于大批量的生產(chǎn)工具。鈦是一種熱傳導(dǎo)率非常低的硬金屬。這種較差的熱傳導(dǎo)特征使得它能有效地用作熱轉(zhuǎn)動系統(tǒng)中的絕緣板。如果在某關(guān)鍵區(qū)域要求的熱傳輸量很大,鈹銅合金是的,它結(jié)合了傳熱性能和硬度兩個特征。
輸入的熱量永遠等于輸出的熱量。如果冷卻系統(tǒng)或者模具冷卻結(jié)構(gòu)不充分,能量還會找到一種釋放途徑。然而,這一般是借助于工具兩邊的模具溫度調(diào)節(jié)器,否則,部件會因過多的殘留熱量而脫模,或者必須延長循環(huán)時間以便有足夠的時間消除熱量。造成的困難是要在正常條件下使所有的能量釋放出來。