En fait, un moule est essentiellement un échangeur de chaleur. La chaleur est transférée du plastique fondu dans le moule, puis dans un fluide de refroidissement en circulation continue, généralement de l'eau glacée. Seule une petite partie de la chaleur est libérée dans l'air ou dans la plaque du moule de la presse à injecter. En effet, la phase de refroidissement joue un rôle crucial dans le processus de moulage du plastique en raison des caractéristiques inhérentes aux plastiques et de l'exigence d'un produit final de haute qualité. Cette phase peut souvent représenter jusqu'à 80% de la durée totale du cycle. Par conséquent, il est absolument nécessaire de minimiser le temps de refroidissement.
Par exemple, le cycle de moulage typique d'un moule est d'environ 20 secondes. En utilisant de l'eau glacée générée par un refroidisseur au lieu de l'eau d'une tour de refroidissement, le temps de refroidissement peut être réduit à 16 secondes. Bien que le coût initial d'équipement d'un refroidisseur soit plus élevé, il peut augmenter la production de 20%. À long terme, des bénéfices importants peuvent être réalisés grâce à une productivité améliorée.
Maintenant, comment choisir l'énergie de l'eau glacée ? Comme mentionné ci-dessus, cela dépend de la capacité thermique spécifique du matériau de moulage, de la température lors de la fusion du plastique, du poids du matériau et de la température lors du démoulage.
Pour le refroidissement général des moules de moulage par injection, la pression de l'eau glacée est généralement choisie entre 0,1 et 0,2 MPa, ce qui est suffisant pour répondre aux exigences. Un refroidisseur à micro-ordinateur entièrement fonctionnel peut répondre à cette exigence. Certes, si la pression de l'eau glacée dépasse 0,2 MPa, il devient nécessaire d'incorporer une pompe à eau capable de satisfaire les besoins d'alimentation en eau du système. Tableau des relations entre le débit et le diamètre du tuyau :
| Diamètre | 3/8″ | 1/2″ | 3/4″ | 1″ | 1'/4″ | 1'/2″ | 2″ | 3″ |
| Couler | 12 | 20 | 35 | 60 | 90 | 130 | 230 | 560 |
La formule de calcul de l’énergie requise de l’eau glacée pour un moule est q = w × c × t × s.
Dans la formule :
- q représente l'énergie requise par l'eau glacée en kcal/h.
- w désigne le poids de la matière plastique en kg/h.
- c représente la chaleur spécifique du matériau plastique en kcal/kg℃.
- t désigne la différence de température entre la température de fusion du plastique et la température lors du démoulage en degrés Celsius.
- s représente le facteur de sécurité, généralement compris entre 1,35 et 2,0. Lors de l'appariement d'une seule machine, la valeur la plus petite est généralement choisie. Cependant, lors de l'appariement d'un refroidisseur avec plusieurs moules, la valeur la plus élevée est sélectionnée. Par exemple, si un refroidisseur à air est choisi, s doit également être choisi de manière à être relativement grand.
Par exemple, un moule est utilisé pour produire des produits en PP avec une cadence de production d'environ 50 kg par heure. Quelle est la capacité de refroidissement requise et quelle taille de refroidisseur conviendrait ?
En utilisant la formule : q = 50 × 0,48 × 200 × 1,35 = 6480 (kcal/h). Par conséquent, la capacité de refroidissement requise est de 6480 kcal/h. Refroidisseur SIC-3W ou SIC-3A serait adapté pour fournir cette capacité de refroidissement.
Lors du processus de sélection d'un refroidisseur, il est souvent difficile d'obtenir des données complètes. D'après l'expérience, t = 200°C, ce qui est une valeur moyenne dérivée d'années de statistiques pour de nombreux produits couramment utilisés.
Si le moule est équipé d'un système à canaux chauds, l'énergie du système à canaux chauds doit également être incluse dans le calcul de la capacité de refroidissement. En général, l'énergie du système à canaux chauds est mesurée en kW, elle doit donc être convertie en kcal/h. 1 kW = 860 kcal/h.
Si l'usine dispose d'un approvisionnement en eau suffisant, à basse température et à faible coût, elle n'aura peut-être pas besoin d'utiliser un refroidisseur. Cependant, cela n'est généralement pas réaliste, sauf si l'usine est située à proximité d'un grand lac dont la température de l'eau est relativement basse. Une autre option consiste à utiliser l'approvisionnement en eau des puits profonds de la ville pour répondre aux exigences de température et de débit, mais cela s'accompagne souvent de coûts élevés. Bien que cette approche puisse être réalisable pour des configurations expérimentales, elle n'est pas pratique pour la plupart des usines.
La différence de température de l'eau glacée
La température du liquide de refroidissement (eau glacée) dans les moules en plastique varie généralement considérablement en fonction du matériau traité et de la forme du produit. Par exemple, pour les béchers à parois minces en polystyrène, le moule nécessite une température d'eau glacée inférieure à 0 °C. Dans la plupart des autres cas, le moule nécessite une température d'eau glacée supérieure à 5 °C. Un refroidisseur à micro-ordinateur entièrement fonctionnel peut fournir de l'eau glacée à une température supérieure à 5 °C, tandis qu'un refroidisseur intelligent à basse température et à température contrôlée peut répondre aux exigences inférieures à 5 °C et même inférieures à 0 °C.
La différence de température entre l'eau glacée à l'entrée et à la sortie du moule en plastique est souvent définie en fonction des exigences du produit. Dans de nombreux cas, une différence de température de 3 à 5 °C est considérée comme idéale, mais parfois une différence de température de 1 à 2 °C est nécessaire. Une différence de température plus faible signifie que la même quantité de chaleur est évacuée, ce qui nécessite un débit d'eau glacée plus important, tandis qu'une différence de température plus importante nécessite un débit plus faible. Par exemple, avec une différence de température de 5 °C, un débit de 60 litres est nécessaire, tandis qu'avec une différence de température de 2 °C, un débit de 150 litres est nécessaire.
Débit d'eau glacée
Le débit d’eau glacée requis pour un moule en plastique est directement lié à la quantité de chaleur nécessaire.
Considérations théoriques sur la qualité de l'eau glacée
L'adoucissement de l'eau est un aspect important à prendre en compte lors de l'utilisation d'un refroidisseur. Le pH de l'eau doit également être surveillé en permanence, la valeur optimale étant de 7. Des valeurs de pH supérieures à 7 peuvent entraîner une corrosion grave. Si ce problème n'est pas résolu, des dépôts de tartre peuvent se produire dans l'évaporateur et le moule, agissant comme un isolant. Dans les cas graves, cela peut réduire l'efficacité de la conversion énergétique de 30%. Il est essentiel de s'attaquer au problème de l'eau dure.
La méthode la plus efficace consiste à installer un adoucisseur d'eau électronique dans le système. Ces adoucisseurs sont conçus sur la base des principes d'échange d'ions. En fonction du débit, différentes spécifications d'adoucisseurs peuvent être installées directement dans la conduite d'eau en circulation. Le coût d'installation d'un adoucisseur de traitement de l'eau est généralement raisonnable et l'ajout périodique d'inhibiteurs de tartre au système de circulation peut également être envisagé.
Débit et pression de la machine à eau glacée
Pour le refroidissement dans les applications générales de moulage par injection, une pression d'eau glacée comprise entre 0,1 et 0,2 MPa est suffisante pour répondre aux exigences. Un refroidisseur à micro-ordinateur entièrement fonctionnel peut répondre à cette exigence de pression. Si l'exigence de pression dépasse 0,2 MPa, une planification supplémentaire est nécessaire pour garantir l'utilisation d'une pompe à eau avec la pression correspondante pour répondre aux besoins d'alimentation en eau du système.
Refroidissement de l'huile hydraulique et de la section d'alimentation du barillet
En règle générale, l'eau de refroidissement d'une tour de refroidissement est utilisée pour refroidir l'huile hydraulique et la section d'alimentation du cylindre. Cette méthode est non seulement la plus optimale, mais aussi la plus rentable. Sauf exigences de température spécifiques, l'eau glacée peut être utilisée à des fins de refroidissement.
L'isolation est nécessaire pour les conduites d'eau glacée, car elle empêche non seulement une perte significative de capacité de refroidissement, mais aussi la formation de condensation sur la surface extérieure des tuyaux. Par exemple, si la température de l'eau glacée est de 10 °C et la température ambiante de 30 °C, un tuyau métallique de 25 mètres de long et d'une surface de 25 m² peut rayonner de la chaleur jusqu'à 750 kcal/h. Cela représente environ 10% de la capacité de refroidissement générée par un compresseur de 3 ch et environ 6% de la capacité de refroidissement générée par un compresseur de 5 ch.
- Comment choisir et associer un refroidisseur à une presse à injection ? Vous devez trouver un refroidisseur capable de fournir efficacement la capacité de refroidissement nécessaire à la presse à injection tout en fonctionnant à des températures ambiantes normales. Dans votre cas, vous avez indiqué que la température de condensation de l'eau de refroidissement doit être inférieure à 35 °C pour un refroidisseur à eau ou inférieure à 43 °C pour un refroidisseur à air
- Un refroidisseur à eau de 1 CV peut être associé à une machine de moulage par injection qui exerce une force de serrage de 80 tonnes pour maintenir la température dans la plage de 5 à 10 degrés Celsius.
- Le refroidisseur refroidi par eau de 1 CV peut être associé efficacement à une machine de moulage par injection d'une force de serrage de 100 tonnes pour réguler la température dans une plage de 10 à 15 degrés. Le refroidisseur refroidi par eau de 1 CV peut être associé à une machine de moulage par injection avec une force de serrage de 120 tonnes pour contrôler la température dans une plage de 15 à 20 degrés Celsius. (Remarque : pour les refroidisseurs refroidis par air, la capacité correspondante est 0,8 fois celle des refroidisseurs refroidis par eau. Par conséquent, un refroidisseur refroidi par air de 1 CV peut être associé à une machine de moulage par injection avec une force de serrage de 64 tonnes pour contrôler la température dans une plage de 5 à 10 degrés Celsius.)
- La deuxième méthode :
- Le refroidisseur à eau de 1 CV peut être associé à une machine de moulage par injection avec un poids de 10 QZ pour contrôler la température entre 5 et 10 degrés Celsius. Remarque : 1 QZ correspond à 28,5 g de matériau. La formule ci-dessus est à titre de référence, et vous devez tenir compte de la situation réelle et choisir un refroidisseur adapté en conséquence.
- L'association des refroidisseurs et des tours de refroidissement :
Selon l'expérience, un refroidisseur de 1 CV nécessite généralement une tour de refroidissement de 1,2 tonne de refroidissement pour éliminer efficacement la chaleur produite par le refroidisseur.
