冷却的重要性.pdf

卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028卫道科技集团卫道科技集团深圳市泰道科技有限公司0755-83662777卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028冷却的影响冷却的影响?产品品质 表面光洁度 残余应力 结晶度 热弯曲?生产成本 顶出温度 循环时间卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028Cycle TimeCycle Time?冷却分析的循环周期时间由四部分组成用户输入部分用户输入部分InjectionTimePackingTimeCoolingTimeClamp OpenTime塑料到达相关Node的时间Contact Time(接触时间)分析部分分析部分卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028Mold Temperature与Cooling TimeMold Temperature与Cooling Time?模温增加，冷却时间增加0510152025302030405060708090100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200Mold TemperatureCooling timesPA 66PPABS2mm厚、200mm长的产品，以中间范围的料温和1秒时间注射2mm厚、200mm长的产品，以中间范围的料温和1秒时间注射卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028在注射成型中的热量传递在注射成型中的热量传递热量由熔融塑料带入热量从冷却水路传入或传出辐射散热对流散热热量散失到模板上热量由熔融塑料带入热量从冷却水路传入或传出辐射散热对流散热热量散失到模板上卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028影响冷却系统性能的参数影响冷却系统性能的参数?从塑料到模穴壁的热传导?从模穴壁(plastic/metal接触面)到水管壁(water/metal接触面)的热传导 模具导热性(Mold thermal conductivities)?从水管壁(water/metal接触面)到冷却介质(coolant)的热传导-紊乱程度(Turbulence)卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028从塑料到模穴壁的热传导从塑料到模穴壁的热传导?影响冷却系统性能的参数 模具材料热特性 Specific Heat 比热 Thermal Conductivity 导热性 料温和模温之间的温度梯度 塑料和模穴壁之间接触的质量确信良好的接触！卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028典型模具材料的热特性典型模具材料的热特性Material Thermal Conductivity W/m/deg K Specific Heat J/kg/degK Density Kg/m3 Aluminum 221.9 920 2699 P20 29 460 7800 CarbSt 41.9 460 7833 BeCu 130 420 8415 420 ss 24.9 401.7 7750 H-13 28.2 454.7 7750 C17200(BeCu)105 380 8350 C17510(BeCu0)245 380 8820 C18000(NiSiCrCu)207.6 404 8580 （热传）（热容）（密度）（热传）（热容）（密度）卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028冷却液流动率与热交换冷却液流动率与热交换Temperature Gradientfor Laminar Flow 2300 Reynolds No.63 C43 C23 C20 CPlasticPlastic/Metal InterfaceWater/Metal InterfaceCoolantTemperature Gradient卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028散热散热?有效的散热 水路出水温度比入水温度高2到3 C以内 水管壁温度比入水温度高5C以内?应该能足够有效以使水路的布置成为控制因素卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028散热能力散热能力Turbulent flow紊流紊流紊流紊流Actual heat extraction实际散热实际散热实际散热实际散热Flow rate流动率流动率流动率流动率Heat transfer热交换热交换热交换热交换Capacity to extract heat热容热容热容热容Conduction传导传导传导传导Convection对流对流对流对流Transition交换交换交换交换LaminarFlow层流层流层流层流卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028冷却水路设计考虑冷却水路设计考虑?冷却水路设置要使冷却效果均匀 靠近热量较多处 远离热量较少处卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028冷却水路设计考虑冷却水路设计考虑?水路尺寸及排放位置 水管与产品表面的距离 相邻水管的距离卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028冷却水路设计考虑冷却水路设计考虑?水路尺寸及排放位置 冷却水路的长度 哪一个设计较好，B还是C？B 受压力限制C 如果用软管连接中间的Out和In，会受流速的限制，可能比B需要更高的压力ABCInOutInOutInOutInOut卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028冷却水路设计考虑冷却水路设计考虑?水路尺寸及排放位置 特殊结构 Baffles Bubblers卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028冷却水路设计考虑冷却水路设计考虑并联水路?优点 适用于入子四周 低压下可达高流速?缺点 各分支流速不一样 各分支冷却效果不佳 易产生污垢串联水路?优点 流速均匀 排热均匀?缺点 压降高卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028热量聚积热量聚积热集中在公模的角落热的角落(相对于凝固部分的收缩，引起翘曲)Cavity冷Core热卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028差动结晶差动结晶快速冷却，低结晶度，低收缩率慢速冷却，高结晶度，高收缩率不平均的壁厚将导致不同的冷却速率。需更长时间冷却的区域将有更高的结晶度，这叫做差动结晶(Differential Crystallinity)。卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028冷却液参数冷却液参数?Flow rate 流动率 影响模具与冷却水之间的对流 Flow rate应该足够高以能达到Reynolds number（雷诺数）10,000 Reynolds number 是紊流的量度标准，大于2300才能达到紊流 要使水流速率加倍，则需要八倍的泵供液量(pumping power)卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028冷却液参数冷却液参数?Inlet temperature 进水温度 进水温度由期望得到的模具表面温度来控制 通常比模具表面温度低10到20C 将依赖于水路与产品的距离和模具材料的导热性卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028冷却液参数冷却液参数?Pressure Drop 压力降 在工厂冷却液供给能力下设计水路的压力降 压力降直接关系到 水路长度 水路直径 水流速率卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028冷却液参数冷却液参数?Coolant 冷却液 水塔或城市用水，一般20度到25度，随季节而变化 以加热器(heater)或循环器(circulator)可将水加热到30度或以上 从冷却器(chiller)获得低至10度的冷却水 在 冷 却 器(chiller)里 将 水 和 防 冻 剂(antifreeze，通常是乙二醇glycol)混合，一般可达到5度 以加热器(heater)或循环器(circulator)可将油(Oil)加热到80度或以上卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028冷却液来源冷却液来源?从水塔供水 冷却液供给时常是从外部再循环水冷却塔而来的，日复一日，水温随季节而变化，故经常不一致 系统压力依靠系统需求量?水路的污垢 矿物质沉淀物的导热率可能只有模具钢材的2%1mm厚的矿床(mineral deposit)相当于50mm厚的模具钢材的阻抗卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028冷却液来源冷却液来源?Pump capacity 泵流量 必须比模具和机器所需要的大，关系到 Pressure drop Flow rate?Flow control valves 流控制阀 必须使用，以能控制模具中每一条水路在一定压力下的流动率卫道科技集团/深圳市泰道科技有限公司电话：86-755-83662777 传真：86-755-83662797地址：深圳市福田区福虹路世贸广场A座2501室邮编：518028问题解答问题解答