Como selecionar e combinar um resfriador para sua máquina de moldagem por injeção?

Na verdade, um molde é essencialmente um trocador de calor. O calor é transferido do plástico fundido para o molde e, em seguida, para um meio de resfriamento em circulação contínua, normalmente água gelada. Apenas uma pequena parte do calor é liberada no ar ou na placa do molde da máquina de moldagem por injeção. De fato, a fase de resfriamento desempenha um papel crucial no processo de moldagem de plástico devido às características inerentes dos plásticos e à exigência de um produto final de alta qualidade. Esta fase pode frequentemente ser responsável por até 80% de todo o tempo do ciclo. Portanto, minimizar o tempo de resfriamento é absolutamente necessário.

Por exemplo, o ciclo de moldagem típico de um molde é de cerca de 20 segundos. Ao usar água gelada gerada por um resfriador em vez da água de uma torre de resfriamento, o tempo de resfriamento pode ser reduzido para 16 segundos. Embora o custo inicial de equipar um resfriador seja maior, ele pode aumentar a produção em 20%. A longo prazo, lucros significativos podem ser alcançados por meio da produtividade aprimorada.

Agora, como escolhemos a energia da água gelada? Como mencionado acima, depende da capacidade térmica específica do material de moldagem, da temperatura durante a fusão do plástico, do peso do material e da temperatura durante a liberação do molde.

Para resfriamento geral de moldes de moldagem por injeção, a pressão da água gelada é geralmente escolhida entre 0,1 e 0,2 M Pa, o que é suficiente para atender aos requisitos. Um resfriador de microcomputador totalmente funcional pode atender a esse requisito. Certamente, se a pressão da água gelada ultrapassar 0,2 (MPa), torna-se necessário incorporar uma bomba de água que seja capaz de satisfazer os requisitos de suprimento de água do sistema. Tabela de relação entre vazão e diâmetro do tubo:

A fórmula de cálculo para a energia necessária da água gelada para um molde é q = w × c × t × s.

Na fórmula:

• q representa a energia necessária da água gelada em kcal/h.
• w denota o peso do material plástico em kg/h.
• c representa o calor específico do material plástico em kcal/kg℃.
• t denota a diferença de temperatura entre a temperatura de fusão do plástico e a temperatura durante a liberação do molde em graus Celsius.
• s representa o fator de segurança, normalmente tomado como 1,35 a 2,0. Ao combinar uma única máquina, o menor valor é geralmente escolhido. No entanto, ao combinar um resfriador com vários moldes, o maior valor é selecionado. Por exemplo, se um resfriador resfriado a ar for escolhido, s também deve ser escolhido para ser relativamente grande.

Por exemplo, Um molde é usado para produzir produtos PP com uma taxa de produção de aproximadamente 50 kg por hora. Qual é a capacidade de resfriamento necessária e qual tamanho de resfriador seria adequado?

Usando a fórmula: q = 50 × 0,48 × 200 × 1,35 = 6480 (kcal/h). Portanto, a capacidade de resfriamento necessária é de 6480 kcal/h. Uma Chiller SIC-3W ou SIC-3A seria adequado para fornecer essa capacidade de resfriamento.

Durante o processo de seleção real de um chiller, geralmente é desafiador obter dados completos. Com base na experiência, t = 200°C, que é um valor médio derivado de anos de estatísticas para muitos produtos comumente usados.

Se o molde tiver um sistema de canal quente, a energia do sistema de canal quente também deve ser incluída no cálculo da capacidade de resfriamento. Geralmente, a energia do sistema de canal quente é medida em kW, então deve ser convertida para kcal/h. 1 kW = 860 kcal/h.

Se a fábrica tiver um suprimento de água suficiente com baixa temperatura e baixo custo, pode não ser necessário usar um resfriador. No entanto, isso geralmente não é realista, a menos que a fábrica esteja localizada perto de um grande lago com uma temperatura de água relativamente baixa. Outra opção é usar o suprimento de água de poços profundos na cidade para atender aos requisitos de temperatura e vazão, mas isso geralmente vem com altos custos. Embora essa abordagem possa ser viável para configurações experimentais, não é prática para a maioria das fábricas.

A diferença de temperatura da água gelada

A temperatura do fluido de resfriamento (água gelada) em moldes de plástico geralmente varia significativamente dependendo do material processado e do formato do produto. Por exemplo, para béqueres de parede fina de poliestireno, o molde requer temperatura de água gelada abaixo de 0°C. Na maioria dos outros casos, o molde requer temperatura de água gelada acima de 5°C. Um resfriador de microcomputador totalmente funcional pode fornecer água gelada acima de 5°C, enquanto um resfriador inteligente de baixa temperatura controlado por temperatura pode atender a requisitos abaixo de 5°C e até mesmo abaixo de 0°C.

A diferença de temperatura entre a água gelada na entrada e na saída do molde plástico é frequentemente definida com base nos requisitos do produto. Em muitos casos, uma diferença de temperatura de 3-5°C é considerada ideal, mas às vezes uma diferença de temperatura de 1-2°C é necessária. Uma diferença de temperatura menor significa que a mesma quantidade de calor é removida, exigindo uma maior vazão de água gelada, enquanto uma maior diferença de temperatura requer uma menor vazão. Por exemplo, com uma diferença de temperatura de 5°C, uma vazão de 60 litros é necessária, enquanto com uma diferença de temperatura de 2°C, uma vazão de 150 litros é necessária.

Taxa de fluxo de água gelada

A vazão de água gelada necessária para um molde de plástico está diretamente relacionada à quantidade de calor necessária.

Considerações teóricas sobre a qualidade da água gelada

O amaciamento da água é um aspecto importante a ser considerado no processo de uso de um resfriador. O valor do pH da água também precisa ser monitorado continuamente, com o valor de pH ideal sendo 7. Valores de pH maiores que 7 podem levar à corrosão severa. Se não for resolvido, pode ocorrer incrustação no evaporador e no molde, agindo como isolamento. Em casos graves, pode reduzir a eficiência de conversão de energia em 30%. É essencial resolver o problema da água dura.

O método mais eficaz é instalar um amaciador de água eletrônico no sistema. Esses amaciadores são projetados com base em princípios de troca iônica. Dependendo da vazão, diferentes especificações de amaciadores podem ser instaladas diretamente na tubulação de água circulante. O custo de instalação de um amaciador de tratamento de água é geralmente razoável, e a adição periódica de inibidores de incrustação ao sistema circulante também pode ser considerada.

Taxa de fluxo e pressão da máquina de água gelada

Para resfriamento em aplicações gerais de moldes de moldagem por injeção, a pressão da água gelada na faixa de 0,1 a 0,2 MPa é suficiente para atender aos requisitos. Um resfriador de microcomputador totalmente funcional pode atender a esse requisito de pressão. Se o requisito de pressão exceder 0,2 MPa, é necessário planejamento adicional para garantir o uso de uma bomba de água com a pressão correspondente para atender às necessidades de suprimento de água do sistema.

Resfriamento do Óleo Hidráulico e da Seção de Alimentação do Tambor

Normalmente, a água de resfriamento de uma torre de resfriamento é usada para resfriar o óleo hidráulico e a seção de alimentação do cilindro. Este método não é apenas o mais ideal, mas também o mais econômico. A menos que haja requisitos específicos de temperatura, a água gelada pode ser usada para fins de resfriamento.

O isolamento é necessário para tubulações de água gelada porque o isolamento não só previne perda significativa de capacidade de resfriamento, mas também previne a formação de condensação na superfície externa dos tubos. Por exemplo, se a temperatura da água gelada for de 10°C e a temperatura ambiente for de 30°C, um tubo de metal de 25 metros de comprimento com uma área de superfície de 25m² pode irradiar calor de até 750 kcal/h. Isso é aproximadamente 10% da capacidade de resfriamento gerada por um compressor de 3hp e cerca de 6% da capacidade de resfriamento gerada por um compressor de 5hp.

• Como selecionar e parear um chiller com uma máquina de moldagem por injeção? Você deve encontrar um chiller que possa fornecer de forma eficiente e eficaz a capacidade de resfriamento necessária para a máquina de moldagem por injeção enquanto opera em temperaturas ambientes normais. Para o seu caso, você declarou que a temperatura de condensação da água de resfriamento deve ser abaixo de 35°C para um chiller resfriado a água ou abaixo de 43°C para um chiller resfriado a ar
• Um chiller resfriado a água de 1 hp pode ser combinado com uma máquina de moldagem por injeção que exerce uma força de fixação de 80 toneladas para manter a temperatura na faixa de 5 a 10 graus Celsius.
• O chiller resfriado a água de 1 HP pode ser efetivamente pareado com uma máquina de moldagem por injeção com força de fixação de 100 toneladas para regular a temperatura dentro de uma faixa de 10-15 graus. O chiller resfriado a água de 1 HP pode ser pareado com uma máquina de moldagem por injeção com uma força de fixação de 120 toneladas para controlar a temperatura dentro de 15-20 graus Celsius. (Observação: para chillers resfriados a ar, a capacidade de pareamento é 0,8 vezes maior que a dos chillers resfriados a água. Portanto, um chiller resfriado a ar de 1 HP pode ser pareado com uma máquina de moldagem por injeção com uma força de fixação de 64 toneladas para controlar a temperatura dentro de 5-10 graus Celsius.)

1. O segundo método:

• O chiller resfriado a água de 1 hp pode ser combinado com uma máquina de moldagem por injeção com um peso de injeção única de 10 QZ para controlar a temperatura entre 5 e 10 graus Celsius. Nota: 1 QZ corresponde a 28,5 g de material. A fórmula acima é para referência, e você deve considerar a situação real e escolher um chiller adequado de acordo.

1. O emparelhamento de chillers e torres de resfriamento:

De acordo com a experiência, um chiller de 1 HP normalmente necessita de uma torre de resfriamento de 1,2 toneladas de resfriamento para eliminar eficientemente o calor produzido pelo chiller.