注射模具温度调节系统.pptVIP

注射模具温度调节系统 在注射成型过程中，模具的温度直接影响到制品成型的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，那么对模具温度的要求也会不同。一般注射到模内的塑料温度为220～280度左右（PVC会低一些），而塑件固化后从模内取出时的温度在60度以下，温度降低是由于模具中通入了冷却水，带走了热量。普通的模具通入常温的水进行冷却，通过调节水的流量则可调节模具的温度。这种冷却方法一般用于流动性好的低融点的塑料成型。为了缩短成型周期，有时还会采取降低水温再通入模内的做法，因为成型周期主要取决于冷却时间，用低温水冷却模具，的确可以提高生产效率。 不过必须指出的是：用过低温度冷却模具，大气中的水分很有可能在型腔和型芯表面凝聚，对亲水强的塑料品种的成型是不适宜的，会严重影响制品质量。流动性差的塑料，PC，PPO，PPSU，GRP，PSU，对模温需较高，若模具温度过低，就会影响塑料的流动，增大了流动剪切力，使塑件内应力增加，同时还会出现冷流痕，银丝，斑纹，注不足等缺陷。尤其是在初始注射阶段，这种情况更为明显。为此，对于那些高融点，流动性差的，流动距离长的塑件的成型，为了防止填充不足，常在模具中通入温水或加热模具的办法来解决此问题。但模具温度也不能过高，一则会延长冷却时间，二则会使制品脱模后发生变形。为此，应按不同的塑件结构，不同的塑料性能，不同的注塑工艺，不同的制品要求，合理调节使用水温，才是可行的。 ⑴温度调节与生产效率的关系： 确定模温有两个可供选择的区间，一是使模具保持最低的温度，二是使模具的温度保持在比塑料热变形温度稍低的温度，要根据塑料的特性，塑件的结构和模具的结构来决定，对难于充满型腔的塑料和模具结构复杂的情况下，一般采用后者。 若假设由塑料传给模具的热量为Q千卡/小时，那么就有式：Q=AHTt/3600，式中；A为传热面积㎡；H为塑料对型腔的传热系数，千卡/㎡·小时·度；T为型腔和塑料的平均温度差，度；t为冷却时间，秒。 如果型腔形状和塑料品种已确定，那么式中的A和H值也就可确定，所以也可直接用下式： Q/T∝t/3600，就是说冷却时间t和Q/T成比例，为了使冷却时间短，可使塑料传给模具的热量Q小，或使塑料和模具的温差增大。还可以使型腔的温度不均一，温度低处通温水，温度高处通冷水，调节塑料为均一的温度，使得Q/T的值减小。 缩短成型周期就是缩短冷却时间，也就是为了提高生产效率而进行温度调节。根据实践统计数据，塑料带给模具的热量5%由辐射，对流散到大气中，其余95%由冷却介质带走。因为碳钢的导热系数约为1000千卡/㎡小时·度；传热很快，那么一般在用碳钢制造的模具中冷却水管距型腔距离稍大，对冷却效果影响不会很大，它的主要影响因素是冷却介质的流量。若模具材料采用不锈钢，淬火钢，合金钢时，由于导热系数比碳钢小得多（500千卡/㎡小时·度），则必须考虑冷却水管到型腔的距离。另外特别要注意的是成型开始前的模具预热问题。如；为了把1吨重的模具从室温20℃提高到50℃，设型腔的比热为0.1千卡/公斤·度，那么就有Q1=0.1×1000（50-20），等于3000千卡。 假如这3000千卡的热量不是预热供给，而是由注射到型腔的塑料传给，如假设该种塑料的比热为0.4千卡/公斤·度，每小时的塑化量为30公斤，熔融塑料从200℃冷却到70℃，那么它放出的热量Q2=0.4×30（200-70）=1560千卡，也就是Q1≈2Q2；纵上所述，模具如无预热装置，那么就需要浪费2小时的时间和60公斤的原料，同时还要损失相当的能耗。可见将会造成很大经济损失。因此，对流动性差的塑料，流程长的塑件，结构复杂的塑件，导热性差的模具则必须考虑设置预热装置。这样，也便于间断操作，在更换模具的情况下能够使用，对降低成本和提高生产效率有作重要的意义。 ⑵温度调节对塑件质量的影响： 品质优良的塑制品应满足以下六个方面的要求，即收缩率小，变形小，尺寸稳定，冲击强度高，耐应力开裂性强，表面粗糙度低。模具温度对上述各点均会有不同程度的影响，现逐一给予阐述。 ①采用较低的模温可以减小制品的成型收缩率。 ②模温均匀，冷却时间短，注射速度快可以减小制品的变形。其中均匀一致的模温尤显重要。但是塑件形状复杂，壁厚不一致，充模顺序前后不一，常出现冷却不均匀的情况。为了改善这一状况可将冷却水先通向模温最高处，甚至冷得快地方通温水，冷得慢的地方通冷水，使模温相对均匀，那么塑件各个部位就能同时凝固，这样不仅提高了制品质量，也塑短了成型周期，不过由于模具结构复杂，不可能完全达到非常理想的调温状态。 ③对于结晶型塑料，为了使塑件尺寸稳定应该提高模温，使结晶在模内尽可能的达到平衡，否则塑件在存放和使用过程中由于后结晶将造成尺寸和力学性能的变化（特别是玻璃化温度低于室温的聚稀氢类塑件），