模具溫度控(kong)制機（模溫機）在注塑行業上的(de)應用

    模溫(wen)(wen)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)就(jiu)是用(yong)來(lai)加(jia)熱或(huo)冷(leng)卻模具(ju)并(bing)保持(chi)它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作溫(wen)(wen)度(du)，保證注塑(su)件(jian)品質穩定(ding)和(he)(he)優化加(jia)工時間(jian)。模溫(wen)(wen)機(ji)分水(shui)溫(wen)(wen)機(ji)和(he)(he)油溫(wen)(wen)機(ji)兩種。在(zai)注塑(su)工業中，模具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)對注塑(su)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)和(he)(he)注塑(su)時間(jian)有(you)著(zhu)決定(ding)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)。本(ben)文將從以下七方面說明模溫(wen)(wen)機(ji)在(zai)注塑(su)模具(ju)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)要點：注塑(su)模具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱平衡；控(kong)制模具(ju)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)和(he)(he)模具(ju)溫(wen)(wen)度(du)對注塑(su)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響；有(you)效控(kong)制模具(ju)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)備條件(jian)；模溫(wen)(wen)機(ji)；導熱流體；模溫(wen)(wen)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)優點和(he)(he)經濟(ji)性。

　　 1、注(zhu)塑(su)模(mo)具的(de)(de)熱平衡控制注(zhu)塑(su)機和(he)模(mo)具的(de)(de)熱傳(chuan)導(dao)是生產注(zhu)塑(su)件的(de)(de)關(guan)鍵(jian)。模(mo)具內部，由(you)塑(su)料(liao)（如(ru)熱塑(su)性塑(su)料(liao)）帶來的(de)(de)熱量(liang)通(tong)過熱輻(fu)射傳(chuan)遞(di)給材料(liao)和(he)模(mo)具的(de)(de)鋼材，通(tong)過對流傳(chuan)遞(di)給導(dao)熱流體。另外，熱量(liang)通(tong)過熱輻(fu)射被傳(chuan)遞(di)到大氣和(he)模(mo)架。被導(dao)熱流體吸(xi)收的(de)(de)熱量(liang)由(you)模(mo)溫機來摺Ｄ＞叩娜(na)繞膠(jiao)飪梢(shao)員(yuan)幻枋鑫篜＝Pm－Ps。式中P為模溫機帶走(zou)的熱量(liang)；Pm為塑料引入(ru)的熱量；Ps為(wei)模(mo)具(ju)散發(fa)到大(da)氣的熱量(liang)。

      2、控制模(mo)具(ju)(ju)(ju)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)和模(mo)具(ju)(ju)(ju)溫(wen)(wen)(wen)度(du)對(dui)(dui)注(zhu)(zhu)塑(su)件(jian)的(de)(de)(de)影(ying)響注(zhu)(zhu)塑(su)工(gong)藝中，控制模(mo)具(ju)(ju)(ju)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)主要目的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)是將模(mo)具(ju)(ju)(ju)加熱到工(gong)作溫(wen)(wen)(wen)度(du)，二是保持(chi)模(mo)具(ju)(ju)(ju)溫(wen)(wen)(wen)度(du)恒定在(zai)工(gong)作溫(wen)(wen)(wen)度(du)。以上兩點(dian)做(zuo)的(de)(de)(de)成功的(de)(de)(de)話，可以把循(xun)環時(shi)(shi)間(jian)*優化(hua)，進而(er)保證注(zhu)(zhu)塑(su)件(jian)穩定的(de)(de)(de)高(gao)質(zhi)量(liang)。模(mo)具(ju)(ju)(ju)溫(wen)(wen)(wen)度(du)會(hui)(hui)影(ying)響表(biao)面(mian)(mian)質(zhi)量(liang)，流(liu)動性，收(shou)縮率，注(zhu)(zhu)塑(su)周期以及變形等幾方面(mian)(mian)。模(mo)具(ju)(ju)(ju)溫(wen)(wen)(wen)度(du)過高(gao)或(huo)不(bu)足對(dui)(dui)不(bu)同的(de)(de)(de)材料會(hui)(hui)帶來不(bu)同的(de)(de)(de)影(ying)響。對(dui)(dui)熱塑(su)性塑(su)料而(er)言(yan)，模(mo)具(ju)(ju)(ju)溫(wen)(wen)(wen)度(du)高(gao)一(yi)(yi)(yi)點(dian)通(tong)常會(hui)(hui)改善(shan)表(biao)面(mian)(mian)質(zhi)量(liang)和流(liu)動性，但(dan)會(hui)(hui)延(yan)長冷(leng)卻(que)時(shi)(shi)間(jian)和注(zhu)(zhu)塑(su)周期。模(mo)具(ju)(ju)(ju)溫(wen)(wen)(wen)度(du)低(di)一(yi)(yi)(yi)點(dian)會(hui)(hui)降低(di)在(zai)模(mo)具(ju)(ju)(ju)內的(de)(de)(de)收(shou)縮，但(dan)會(hui)(hui)增(zeng)加脫模(mo)后注(zhu)(zhu)塑(su)件(jian)的(de)(de)(de)收(shou)縮率。而(er)對(dui)(dui)熱固性塑(su)料來說(shuo)，高(gao)一(yi)(yi)(yi)點(dian)的(de)(de)(de)模(mo)具(ju)(ju)(ju)溫(wen)(wen)(wen)度(du)通(tong)常會(hui)(hui)減(jian)少循(xun)環時(shi)(shi)間(jian)，且時(shi)(shi)間(jian)由零件(jian)冷(leng)卻(que)所需時(shi)(shi)間(jian)決定。此外(wai)，在(zai)塑(su)膠的(de)(de)(de)加工(gong)中，高(gao)一(yi)(yi)(yi)點(dian)的(de)(de)(de)模(mo)具(ju)(ju)(ju)溫(wen)(wen)(wen)度(du)還會(hui)(hui)減(jian)少塑(su)化(hua)時(shi)(shi)間(jian)，減(jian)少循(xun)環次數(shu)。

     3、有(you)效控制(zhi)模(mo)具(ju)溫度的(de)(de)(de)預備條件(jian)(jian)溫度控制(zhi)系統(tong)由(you)模(mo)具(ju)、模(mo)溫機、導(dao)熱(re)流(liu)體三(san)部分(fen)(fen)組(zu)成。為(wei)了確(que)保熱(re)量(liang)能加給(gei)模(mo)具(ju)或(huo)移走(zou)，系統(tong)各(ge)部分(fen)(fen)必(bi)須滿足(zu)以下條件(jian)(jian)：首先是在模(mo)具(ju)內(nei)部，冷卻通道的(de)(de)(de)表面積必(bi)須足(zu)夠大(da)，流(liu)道直(zhi)徑(jing)要匹配泵(beng)的(de)(de)(de)能力（泵(beng)的(de)(de)(de)壓力）。型腔中的(de)(de)(de)溫度分(fen)(fen)布(bu)對零(ling)件(jian)(jian)變(bian)形和內(nei)在壓力有(you)很大(da)的(de)(de)(de)影響。合理設置冷卻通道可(ke)以降低內(nei)在壓力，從(cong)而提高了注塑件(jian)(jian)的(de)(de)(de)質量(liang)。它還可(ke)以縮短循環時間，降低產(chan)品成本。其次是模(mo)溫機 必須能夠(gou)使導(dao)熱流體(ti)的溫度恒定在1℃－3℃的范(fan)圍(wei)內，具(ju)體(ti)根(gen)據注(zhu)塑件質量要(yao)求(qiu)來(lai)定。第三是導熱流體(ti)必須(xu)具(ju)有(you)良好的熱傳導能(neng)力，*重要(yao)的是，它要(yao)能(neng)在短時(shi)間內導入(ru)或(huo)導出大量的熱量。從熱力學(xue)的角度來(lai)看(kan)，水明顯比油好。

      4、工作原理模溫機由水箱(xiang)、加熱冷卻系統(tong)(tong)、動力(li)傳輸系統(tong)(tong)、液(ye)位(wei)控制系統(tong)(tong)以及溫度傳感器(qi)、注入口等器(qi)件(jian)組成。通(tong)常情(qing)況下，動力傳輸系統中的(de)(de)泵使熱(re)流(liu)(liu)體(ti)從裝有內置加熱(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)和冷卻器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)水箱(xiang)中到(dao)(dao)(dao)達(da)模(mo)具，再從模(mo)具回到(dao)(dao)(dao)水箱(xiang)；溫(wen)(wen)度傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)(qi)測量熱(re)流(liu)(liu)體(ti)的(de)(de)溫(wen)(wen)度并把數據(ju)傳(chuan)送(song)到(dao)(dao)(dao)控(kong)(kong)制(zhi)部(bu)分的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)；控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)調節(jie)熱(re)流(liu)(liu)體(ti)的(de)(de)溫(wen)(wen)度，從而間接調節(jie)模(mo)具的(de)(de)溫(wen)(wen)度。如果模(mo)溫(wen)(wen)機在(zai)生產中，模(mo)具的(de)(de)溫(wen)(wen)度超(chao)過(guo)控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)設定(ding)值(zhi)，控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)就(jiu)會(hui)打(da)開(kai)電磁閥接通(tong)進水管(guan)，直到(dao)(dao)(dao)熱(re)流(liu)(liu)液(ye)的(de)(de)溫(wen)(wen)度，即模(mo)具的(de)(de)溫(wen)(wen)度回到(dao)(dao)(dao)設定(ding)值(zhi)。如果模(mo)具溫(wen)(wen)度低于設定(ding)值(zhi)，控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)(qi)(qi)就(jiu)會(hui)打(da)開(kai)加熱(re)器(qi)(qi)(qi)(qi)。

      5、模溫機的(de)(de)種類是根據使用的(de)(de)導熱流體（水或導熱油(you)）來劃分的(de)(de)。用云水式模溫機通常*大出口(kou)溫度95℃。用(yong)運(yun)油式模溫機用(yong)于工作溫度≥150℃的(de)場合。通常情況(kuang)下，帶(dai)有開(kai)口水箱加熱的(de)模溫機(ji)適于用(yong)水溫機(ji)或油溫機(ji)，*大出口溫度為90℃至150℃，這(zhe)種模溫(wen)機的主要特點是設計簡單，價格經濟。在(zai)這(zhe)種機器的基礎上又衍生了一種使用高溫(wen)水溫(wen)機，其可允許的出(chu)口(kou)溫(wen)度為(wei)160℃或更高，由于(yu)在溫度(du)高于(yu)90℃的(de)時候，水的(de)熱傳導性比同溫(wen)度(du)(du)下(xia)的(de)油好很多，因此(ci)這(zhe)(zhe)種機器有(you)(you)著突(tu)出(chu)的(de)高(gao)溫(wen)工作能力。除次(ci)之外(wai)，還有(you)(you)一(yi)種強制流動的(de)模溫(wen)機，出(chu)于**因素，這(zhe)(zhe)種模溫(wen)機設計(ji)工作溫(wen)度(du)(du)為(wei)150℃以上，使用導熱(re)油(you)。為了防止模溫(wen)機加熱(re)器里(li)的油(you)過熱(re)，該(gai)機使用了強制流動泵送系統，且加熱(re)器由一定數量的的管(guan)(guan)子堆疊組成，管(guan)(guan)子里(li)有裝有翅片的加熱(re)元(yuan)件用于(yu)導流。

       6、控制模具(ju)內(nei)的溫(wen)(wen)度(du)各點不均勻，也和注射周(zhou)期中的時間點有(you)關。在注射以后模腔的溫(wen)(wen)度(du)升到*高，這時熱的熔體碰到模腔的冷(leng)壁，當零件移(yi)走(zou)后溫(wen)(wen)度(du)降到*低(di)。模溫(wen)(wen)機的作用就是(shi)保持溫(wen)(wen)度(du)恒(heng)定在θ2min和θ2max之間(jian)，也(ye)就是說防止溫度差△θw在(zai)生產過程或間(jian)隙上下波動。以下的幾種控制方(fang)法適(shi)用于控制模具的溫度: 控(kong)制(zhi)(zhi)流體(ti)溫度是*常(chang)用(yong)的方法，且控(kong)制(zhi)(zhi)精度可(ke)以滿足大多數(shu)情況要求(qiu)。使(shi)用(yong)這種(zhong)控(kong)制(zhi)(zhi)方法，顯示(shi)在控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)的溫度和模具溫度并不一致；模具的溫度波動(dong)相當大，因為影(ying)響模具的熱因素沒有直接測量和補償 這些(xie)因素包(bao)括注射周期(qi)的(de)(de)(de)改變，注射速(su)度(du)，熔化(hua)溫(wen)度(du)和(he)室(shi)溫(wen)。其次就(jiu)是模(mo)具(ju)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)直接控制。該方法是在模(mo)具(ju)內部裝溫(wen)度(du)傳感器，這在模(mo)具(ju)溫(wen)度(du)控制精度(du)要求比較高的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下才會(hui)采用(yong)。模(mo)具(ju)溫(wen)度(du)控制的(de)(de)(de)主要特點包(bao)括：控制器設定(ding)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)與模(mo)具(ju)溫(wen)度(du)一致；影響模(mo)具(ju)的(de)(de)(de)熱因素可以直接測量和(he)補償。通常(chang)情(qing)況(kuang)下，模(mo)具(ju)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性比通過控制流體溫度更好(hao)(hao)。此外(wai)，模(mo)具(ju)溫(wen)度(du)控(kong)(kong)制在生產過程控(kong)(kong)制中的(de)(de)重復性(xing)較好(hao)(hao)。第三是聯合(he)控(kong)(kong)制。聯合(he)控(kong)(kong)制是上述方法的(de)(de)綜合(he)，它能同時(shi)控(kong)(kong)制流(liu)體和(he)模(mo)具(ju)的(de)(de)溫(wen)度(du)。在聯合(he)控(kong)(kong)制中，溫(wen)度(du)傳感(gan)(gan)器(qi)在模(mo)具(ju)中的(de)(de)位(wei)置極其重要，放置溫(wen)度(du)傳感(gan)(gan)器(qi)時(shi)，必(bi)須考慮(lv)形狀(zhuang)、結構及冷(leng)卻通道的(de)(de)位(wei)置。另外(wai)，溫(wen)度(du)傳感(gan)(gan)器(qi)應被放置在對注塑件(jian)質(zhi)量起(qi)決定性(xing)作(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)地(di)方。連接一個或多個模(mo)溫(wen)機到注塑機控(kong)(kong)制器(qi)上有(you)很多途徑。從操(cao)作(zuo)性(xing)、可靠性(xing)和(he)抗干擾考慮(lv)*好(hao)(hao)使(shi)用(yong)(yong)數字(zi)接口，如RS 485。在控制單元(yuan)和注塑機之間可(ke)以(yi)通過軟(ruan)件(jian)傳遞信息。模溫機還可(ke)以(yi)自動控制。

       7、模(mo)溫(wen)機(ji)的(de)配置與(yu)使(shi)用模(mo)溫(wen)機(ji)的(de)配置應根據加工的(de)材料，模(mo)具的(de)重(zhong)量(liang)，要求的(de)預熱(re)時間和(he)生(sheng)產(chan)率(lv)kg/h來綜合判定(ding)(ding)。當使用導熱(re)油時(shi)，操作(zuo)者必須遵守(shou)這樣的(de)**規定(ding)(ding)：不(bu)要把模(mo)(mo)溫機(ji)(ji)放在(zai)(zai)靠近熱(re)源火(huo)爐的(de)地(di)方(fang)；接(jie)(jie)頭使用有(you)(you)錐度(du)的(de)防漏和(he)具(ju)有(you)(you)耐溫耐壓(ya)的(de)軟管或(huo)硬管；定(ding)(ding)期檢查(cha)溫度(du)控(kong)制回路(lu)(lu)模(mo)(mo)溫機(ji)(ji)，接(jie)(jie)頭和(he)模(mo)(mo)具(ju)有(you)(you)無泄(xie)露(lu)，功(gong)能是否正常(chang)；定(ding)(ding)期更換導熱(re)油；應當選(xuan)用人工(gong)合成油，熱(re)穩定(ding)(ding)性好，結(jie)(jie)焦傾(qing)向(xiang)小。在(zai)(zai)模(mo)(mo)溫機(ji)(ji)的(de)使用上，選(xuan)擇合適的(de)導熱(re)流(liu)體(ti)(ti)極為(wei)(wei)關鍵。用水(shui)作(zuo)導熱(re)流(liu)體(ti)(ti)經濟，干凈，使用簡便，一旦(dan)溫度(du)控(kong)制回路(lu)(lu)如軟管聯(lian)結(jie)(jie)器泄(xie)漏，流(liu)出來的(de)水(shui)可(ke)直接(jie)(jie)排放到下水(shui)道。但用水(shui)作(zuo)導熱(re)流(liu)體(ti)(ti)水(shui)也有(you)(you)缺點：水(shui)的(de)沸點低(di)；根(gen)據水(shui)的(de)組成，可(ke)能會腐蝕(shi)和(he)結(jie)(jie)垢，引起(qi)壓(ya)力損失增大和(he)模(mo)(mo)具(ju)和(he)流(liu)體(ti)(ti)之間的(de)熱(re)交換效率下降等(deng)等(deng)。在(zai)(zai)使用水(shui)作(zuo)為(wei)(wei)導熱(re)流(liu)體(ti)(ti)時(shi)，應考(kao)慮以下預防措(cuo)施:用(yong)防腐蝕劑預先處(chu)理溫度控制(zhi)回(hui)路；進水口前使用(yong)過(guo)濾器；定期用(yong)除銹藥劑清洗水溫機(ji)和模(mo)具。用(yong)導熱油(you)時沒(mei)有水的(de)缺點。油(you)的(de)沸點高，它們(men)可以用(yong)于(yu)(yu)溫度高于(yu)(yu)300℃甚至更高的情(qing)況，但(dan)導熱(re)油(you)的熱(re)量傳(chuan)遞系數只有水(shui)的1/3，因此油(you)溫(wen)機(ji)在注塑方面(mian)沒有(you)水溫機用(yong)的廣泛。