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塑料加工和制造中工藝冷卻的好處

返回列表 作者:工業冷水機廠家 瀏覽:856 發布日期:2021-05-03【

  料是加工和精密冷卻的最大和最重要的市場之一,并且是成型塑料生產中至關重要的成功因素。精確的溫度控制可確保塑料產品的尺寸穩定性并提高最終產品的質量。無法提供足夠的冷卻效果可能會導致最終產品的表面缺陷,例如起泡,粗糙,結構缺陷和不透明。

  需要精密冷卻的最常見的塑料加工形式為:

  射出成型

  擠壓成型

  吹塑/ PET成型

  注塑成型過程中的冷卻

  注塑工藝占全球所有塑料產品的很大一部分。注塑產品的范圍從電氣開關,帶輪垃圾箱到完整的汽車儀表板。該工藝與熱塑性和熱固性塑料材料兼容。常用材料包括:聚苯乙烯,ABS,聚酰胺,聚丙烯,聚乙烯和PVC。幾乎所有制造業都以某種形式使用注塑件。

  冷卻對于該過程至關重要,可用于以下目的:

  冷卻模具以減少在從機器中彈出成品之前的冷卻時間。

  從用于驅動機械零件的機器液壓馬達系統中消除熱負荷。

  注塑成型-模具冷卻

  注射成型過程包括四個階段。冷卻階段對過程至關重要,通常涉及從冷卻器直接冷卻。

  夾緊

  在注入熔融塑料之前,模具的兩半必須通過夾緊裝置安全地關閉。夾緊裝置提供足夠的力以在注射過程中將模具固定在適當的位置。對于較大的機器,夾緊裝置通常會花費更多的時間,從而產生更大的力。

  注射

  塑料原料(通常是顆粒)被送入注塑機并進入螺桿組件。加熱和加壓使生塑料在螺桿中移動時使其熔化。熔融塑料以一定壓力迅速注入模具中,以確保模具完全充滿。

  冷卻

  水冷模具可確保塑料一接觸到模具的內表面就開始冷卻。當塑料冷卻時,它固化成所需零件的形狀。冷卻過程中可能會出現零件收縮。在注射階段,材料的填充使額外的材料流入模具中,從而減少了可見的收縮。

  模具的冷卻非常重要,因為直到產品充分冷卻后才能將其彈出。高效的冷卻可提高產品產量,并避免不必要的停機時間。通常將水用作主要的冷卻劑。水被引導通過模具以促進更快的冷卻時間。降低模具溫度通常更有效,從而可以縮短制造周期。

  彈射

  經過足夠的時間后,冷卻后的零件將通過位于模具后部的頂出系統從模具中頂出。打開模具時,將使用機械裝置將零件推出。零件彈出后,可以將模具夾緊,以進行下一次注射。

  注塑成型-液壓系統的冷卻

  注射成型機通常使用液壓泵和回路為螺桿,壓力機,模具和頂出組件提供動力。液壓油通過泵移動,并在運行期間產生大量熱量。必須從系統中移除大約三分之一的電氣安裝電源,以防止發生機械故障。冷卻不足會妨礙壓力機的最佳運行;這導致塑料在模具中保持其形狀的問題。批次質量的損失和拒絕率的提高以及頻繁的設備停機是由于冷卻能力差所致。

  液壓系統通常采用油水熱交換器。在許多情況下,在運行多臺機器的大型安裝中,可以使用冷卻器直接向油水熱交換器提供冷卻能力。

  冷卻能力通常通過兩個獨立的水冷卻回路提供給注塑機:

  20-30°C

  較高溫度的回路,用于冷卻液壓油應用。冷水機通常與自然冷卻和水塔結合使用,作為系統的一部分,為多種應用提供冷卻能力。

  10 – 15°C

  較低溫度的回路用于塑料模具的冷卻。冷卻水通常在10 – 15°C之間輸送。

  精確的冷卻對于液壓油的應用并不是那么關鍵,冷卻模具的溫度控制往往更為關鍵。精確冷卻對于提供正確的成品質量和提高生產率很重要。在許多情況下,將為每臺注塑機安裝一個單獨的冷卻器以管理熱負荷。

  塑料擠出過程中的冷卻

  塑料擠出方法通常用于大批量生產,在該過程中,原始塑料材料被熔化并形成連續的輪廓。擠出的塑料產品包括:管道,擋風雨條,窗框,塑料布,膠帶和電線絕緣層。

  熱塑性珠粒是從頂部安裝的料斗通過重力進料進入擠出機機筒的。旋轉的螺釘將塑料珠向前推入筒中,然后通過電阻將其加熱到所需的熔體溫度。機筒內部發生的巨大壓力和摩擦會產生額外的熱量。

  在料筒的前部,熔融的塑料離開螺桿,并通過篩網組件以除去熔體中的任何污染物。通過隔板后,熔融塑料進入負責形成最終產品形狀的模具。

  產品離開模具時必須進行冷卻;這通常是通過將塑料拉過大水浴來實現的。在管材或管材擠出生產線中,產品通常在密封的水浴中以受控的真空度進行冷卻,以防止新形成的熔融產品塌陷。產品冷卻后,可以將其繞線或切成一定長度,以備后用。

  對于塑料片或薄膜等產品,可通過拉動一組冷卻輥來實現冷卻。在片材擠出中,這些輥不僅提供必要的冷卻效果,而且還決定了片材的厚度和表面紋理。

  擠出吹塑成型過程中的冷卻

  擠出吹塑通常用于生產塑料飲料瓶。2018年生產了約5080億個塑料瓶,到2021年將增長到5830億個。幾乎所有塑料瓶都是使用吹塑技術制造的。運往飲料市場的大多數塑料瓶都是由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)制造的。

  在上述過程中,將塑料熔化,然后使用注射擠壓工藝來制造一個稱為型坯(或預成型坯)的中空小管。

  型坯被捕獲并封裝在包含冷卻通道的金屬模具中。干凈的干燥壓縮空氣吹入型坯,使其膨脹,形成空心瓶,容器或零件的形狀。必須先冷卻塑料,然后才能將其從模具中彈出。下圖可以看到一個典型的霉菌:

  擠出吹塑工藝中的關鍵階段是冷卻階段。從技術上講,最終產品使用流過冷卻通道的冷水在模具型腔內凍結。

  因為吹塑通常使用注模技術來形成型坯,所以必須消除來自為壓力機提供動力的液壓回路的熱負荷。

  必須在鑄模之前將更精確的冷卻能力傳遞給負責冷卻成品的模具。模具的典型冷卻要求如下:

  典型的水溫范圍是10 – 15°C。

  溫度差約為2°C。

  水壓保持在5巴左右。

  在計算吹塑模具所需的冷卻能力時,必須獲得目標模具溫度和每小時要吹塑的塑料量。然后可以計算出需要從模具中去除的熱負荷的千卡/小時。有關其他尺碼信息,請聯系您當地的佩詩專家。

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