模具冷卻的重點(diǎn)可以概括為下列5個(gè)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(shí)間的能量平衡。
3、冷卻劑流速對(duì)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(jì)慣例。
為了形成一個(gè)穩(wěn)定的部件,這個(gè)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(shù)脂的一倍。這在熔體準(zhǔn)備時(shí)通常沒(méi)有問(wèn)題,盡管給料螺桿結(jié)構(gòu)會(huì)影響熔體的準(zhǔn)備。但是,對(duì)于烯烴材料而言兩倍的熱量必須被除掉,而且就具有競(jìng)爭(zhēng)性的非晶體樹(shù)脂而言通常還是在同一個(gè)循環(huán)時(shí)間內(nèi),它確實(shí)含有這一層意思。因此,這種工具對(duì)烯烴樹(shù)脂就要求較多的模具冷卻以使循環(huán)時(shí)間保持競(jìng)爭(zhēng)性。這些樹(shù)脂的結(jié)晶度使這一點(diǎn)成為一個(gè)非常重要的問(wèn)題,因?yàn)槌裏崴俣忍龝?huì)影響晶體增加并影響制成品的翹曲和尺寸的穩(wěn)定性。
毫無(wú)疑問(wèn),模具冷卻重要的并且完全在我們控制之中的一點(diǎn)是冷卻劑的流速?;貞浺幌聼醾鲗?dǎo)率圖表,水(靜止的)傳熱效率不及P20鋼的1/50。因此,水在熱傳輸問(wèn)題上是一個(gè)限制因素。然而,流動(dòng)著的水因?yàn)橥牧饔邢喈?dāng)好的傳熱性能。湍流使得冷卻劑能夠混合并能把熱量從冷卻通道驅(qū)散。湍流可以從雷諾數(shù)計(jì)算而得。這是一個(gè)以通道直徑、冷卻劑速度和冷卻介質(zhì)粘度為基礎(chǔ)的沒(méi)有單位的值。大于5,000表示湍流和的傳熱性能。湍流越多,傳熱效率越好。
壓降越大,模具溫度調(diào)節(jié)器中要求的泵的功率也越大,這樣才能使流速保持一致。相反,如果現(xiàn)存系統(tǒng)中的限制物可以被消除,那么泵能提供的GPM就更多(這是自由熱傳輸)。這就好比一輛獲得了更大里程的氣動(dòng)汽車(chē)。
理解從模具溫度調(diào)節(jié)器上可獲得的GPM的一個(gè)誤解是供貨商只提供泵曲線。工具車(chē)間永遠(yuǎn)不會(huì)提供工具的系統(tǒng)曲線。比如,一臺(tái)額定容量為25psi的40GPM泵并不表示它能產(chǎn)生40GPM。該工具的壓降不知道,所有的軟管接點(diǎn)也不知道。這個(gè)很容易判斷,實(shí)際上,所有的工具車(chē)間都應(yīng)該在向模具制造商發(fā)貨時(shí)提供這個(gè)數(shù)據(jù)。泵是發(fā)動(dòng)機(jī)而工具是車(chē)體。這兩者之間必須相互匹配以便判斷所得到的性能。大的重型車(chē)上配一個(gè)小的發(fā)動(dòng)機(jī)將無(wú)法工作。同樣地,過(guò)小的溫度調(diào)節(jié)器泵在多限制物的大工具中不會(huì)產(chǎn)生湍流。工具特性曲線必須與泵的曲線相匹配。