ข่าวบริษัท

การควบคุมความเย็นของแม่พิมพ์

• 2025-07-23

การควบคุมความเย็นของแม่พิมพ์

1. ท่อระบายความร้อน

    ฟังก์ชั่นของท่อระบายความร้อนคือการถ่ายโอนความร้อนในแม่พิมพ์ไปยังสื่อที่ควบคุมอุณหภูมิผ่านผนังด้านข้างของท่อ วิธีการควบคุมอุณหภูมิที่มีอัตราส่วนประสิทธิภาพต่อประสิทธิภาพสูงสุดคือการใช้ท่อระบายความร้อนแบบวงกลมเพื่อลดอุณหภูมิ

    ชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปแต่ละชิ้นควรมีท่อระบายความร้อนของตัวเอง มีกฎทั่วไปต่อไปนี้สำหรับการเลือกท่อระบายความร้อน:

    เส้นผ่านศูนย์กลางของช่องมักจะ 6 ถึง 14 มิลลิเมตร

    ท่อขนาดเล็กหลายเส้นมีประสิทธิภาพมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สองสามเส้น

    ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ๆ แต่ความยาวยาวอาจทำให้เกิดการสูญเสียความดันอย่างมีนัยสำคัญ

    ซีรี่ส์ท่อระบายความร้อน

    เมื่อใช้การระบายความร้อนแบบอนุกรมมีเพียงท่อเดียวสำหรับการเข้าและออกจากแม่พิมพ์ เป็นผลให้อุณหภูมิของสื่อความเย็นจะค่อยๆเพิ่มขึ้นเมื่อท่อขยาย ด้วยวิธีนี้อุณหภูมิของแม่พิมพ์ในพื้นที่ต่าง ๆ จะแตกต่างกัน

    ท่อระบายความร้อนแบบขนาน

    ด้วยการใช้วิธีการระบายความร้อนนี้น้ำที่เข้ามาจะถูกแบ่งออกเป็นท่อขนานหลาย ๆ เพื่อให้ได้จุดประสงค์ในการควบคุมอุณหภูมิของเชื้อราอย่างสม่ำเสมอ ข้อเสียของวิธีนี้คือหากมีการอุดตันท่อตำแหน่งของมันยากมากที่จะกำหนด

ผู้ผลิตแม่พิมพ์กันชนรถยนต์ในประเทศจีน (jfmoulds.com)

2. การกระจายอุณหภูมิ

    อุณหภูมิของแม่พิมพ์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับทั้งประโยชน์ทางเศรษฐกิจของการฉีดขึ้นรูปและคุณภาพของชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูป ผลการวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าความแตกต่างของอุณหภูมิของโพรงทั้งหมดไม่ควรเกิน 5 ℃ เป้าหมายนี้สามารถทำได้โดยการใช้วิธีการระบายความร้อนชุดอย่างถูกต้อง

    ในวันแรก ๆ ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างทางเข้าและทางออกของแม่พิมพ์มักจะเกิน 20 ℃ สิ่งนี้จะนำไปสู่การลดลงของคุณภาพของชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูปและการขยายเวลาการระบายความร้อนที่จำเป็นสำหรับการหลอมละลายเพื่อให้แข็งตัวและรอบการขึ้นรูปที่สอดคล้องกันก็จะยืดเยื้อ ทุกวันนี้การออกแบบการควบคุมอุณหภูมิแม่พิมพ์ได้กลายเป็นโหมดทำความร้อนที่เลือกได้นั่นคือความร้อนใกล้กับพื้นผิวผลิตภัณฑ์และสามารถควบคุมได้ในพื้นที่ต่าง ๆ

    มีวิธีการระบายความร้อนต่าง ๆ ที่สามารถนำแม่พิมพ์ไปสู่อุณหภูมิที่ลดลงของผลิตภัณฑ์ได้อย่างรวดเร็ว พูดง่ายๆก็คือมีการระบายความร้อนอย่างต่อเนื่องการระบายความร้อนแบบแบ่งส่วนและการระบายความร้อนเป็นระยะ ๆ หรือที่เรียกว่าการระบายความร้อนด้วยชีพจร

    เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะลบความร้อนภายใต้หลักฐานที่ว่าอุณหภูมิแม่พิมพ์เหมาะสม เมื่ออุณหภูมิแม่พิมพ์ต่ำเกินไปการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วจะส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์

    ควรพิจารณาการกระจายของอุณหภูมิและความลื่นไหลของพลาสติก

2.1 การกระจายอุณหภูมิของแม่พิมพ์พลาสติกเทอร์โมเซตติ้ง

    แม่พิมพ์พลาสติกเทอร์โมเซตติ้งถูกทำให้ร้อนด้วยไฟฟ้าและประกอบด้วยแท่งความร้อนแผ่นทำความร้อนขดลวดความร้อนหรือแผ่นความร้อน แผ่นร้อนไม่ได้รวมเข้ากับแม่พิมพ์ แต่เป็นส่วนหนึ่งของเครื่องฉีดขึ้นรูป อุณหภูมิของแม่พิมพ์อยู่ระหว่าง 150 ถึง 180 องศาเซลเซียส

    อุณหภูมิแม่พิมพ์วัดโดยเทอร์โมคัปเปิล เทอร์โมคัปเปิลและองค์ประกอบความร้อนได้รับการกำหนดค่าเพื่อรักษาความแตกต่างของอุณหภูมิพื้นผิวภายใน 5 ℃ เมื่อข้อกำหนดสำหรับผลิตภัณฑ์หล่อขึ้นรูปสูงมากความแตกต่างของอุณหภูมิจะต้องลดลงจาก 5 ℃เป็น 2 ℃

    เพื่อลดการสูญเสียความร้อนจากแม่พิมพ์ควรติดตั้งบอร์ดฉนวนความร้อนบนแม่พิมพ์

2.2 การกระจายอุณหภูมิของแม่พิมพ์อีลาสโตเมอร์

    แม่พิมพ์อีลาสโตเมอร์ยังมีความร้อนด้วยไฟฟ้าและประกอบด้วยแขนทำความร้อนแผ่นทำความร้อนขดลวดความร้อนหรือแผ่นความร้อน แผ่นร้อนไม่ได้รวมเข้ากับแม่พิมพ์ แต่เป็นส่วนหนึ่งของเครื่องฉีดขึ้นรูป การส่งออกความร้อนของแม่พิมพ์พลาสติกเทอร์โมเซตติ้งคือ 35 ถึง 40w/kg ในขณะที่แม่พิมพ์อีลาสโตเมอร์ต้องใช้ 50 ถึง 60w/kg เหตุผลก็คืออีลาสโตเมอร์มีค่าการนำความร้อนค่อนข้างต่ำและประการที่สองโครงสร้างผลิตภัณฑ์ค่อนข้างอ่อนแอดังนั้นจึงเย็นลงอย่างรวดเร็ว

    อุณหภูมิของแม่พิมพ์อีลาสโตเมอร์ยังวัดได้ด้วยเทอร์โมคัปเปิล เทอร์โมคัปเปิลและองค์ประกอบความร้อนได้รับการกำหนดค่าเพื่อรักษาความแตกต่างของอุณหภูมิพื้นผิวภายใน 5 ℃ เมื่อข้อกำหนดสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีการฉีดสูงมากความแตกต่างของอุณหภูมิอาจต่ำถึง 2 ถึง 5 องศาเซลเซียส

    เพื่อลดการสูญเสียความร้อนจากแม่พิมพ์ควรติดตั้งบอร์ดฉนวนความร้อนบนแม่พิมพ์

ผู้ผลิตแม่พิมพ์ถังในประเทศจีน (jfmoulds.com)

3. Continuous cooling

    The temperature control of the mold requires the use of a cooling medium, which will directly penetrate the mold. However, most injection molds are heated to 40 to 80 degrees Celsius by mold temperature control units. The mold temperature for engineering plastics needs to be as high as 200℃.

    The cooling water flow regulator uses manual flow regulation to control the temperature. The thermometer responds to temperature changes by measuring the temperature of the return water. The regulation of flow is accomplished by the control valve.

    The flow rate display is indicated by a conical float lifted by the water flow in the mold cooling circuit after passing through a complex measurement system.

    Mold temperature control machine

    The temperature control medium in the mold temperature control machine is water or oil. If the required temperature is higher than the boiling point of water, a pressurized water temperature machine or an oil temperature machine should be used.

The water flow loop in a traditional mold temperature control machine can be either open-loop or closed-loop. In an open-loop system, indirect cooling is used, and the pre-water temperature can reach 95°C while the oil temperature can reach 200 °C. To avoid contact with oxygen, oil is usually only used in closed-loop systems. In a closed-loop system, the system water temperature can reach as high as 230℃.

    If the cooling medium cannot directly reach all areas of the formed component, the cooling time needs to be extended to ensure that the temperature of the uncooled parts also reaches the temperature required for demolding. This will lead to an extension of the molding cycle and an increase in product costs. Therefore, all components on the mold must be integrated into the cooling circuit.

4. Zoned cooling

    The basis of zonal cooling is the mold design based on the heat distribution of the product. The mold is divided into independent areas so that areas with different temperature requirements can be assigned to independent cooling circuit control.

The traditional zoned cooling solution, also known as the multi-loop cooling method, connects independent cooling loops to independent mold temperature control units. When the number of cooling circuits increases, both the operational difficulty and the required space will increase.

    Zoned cooling enables different injection molded parts to be cooled separately. When the plastic flow path is long, the area near the gate can be focused on cooling, while gradually moving away from the gate, the cooling amplitude can be gradually weakened. Separate control of different temperature zones can balance the cavity temperature. As a result, the quality of injection molded parts is improved, while the molding cycle is reduced. Temperature control circuits of the same temperature can be aggregated together to reduce operational difficulty.

    The cooling of strip-shaped and slender cores is particularly difficult. A makeshift solution is to use mold materials with high thermal conductivity in these areas. For instance, wrinkled copper has a thermal conductivity five times higher than that of steel.