重點(diǎn)介紹了模溫機(jī)的工作原理、特點(diǎn)、選用、管道計(jì)算及應(yīng)用。
模具選型
熱機(jī)的選型參數(shù)包括泵功率、電加熱功率、冷卻功率等。要選擇合適的模溫機(jī)，首先需要了解以下生產(chǎn)數(shù)據(jù)：
-模仁重量
-生產(chǎn)周期
-鑄造重量
-直徑和長(zhǎng)度
熱能計(jì)算
應(yīng)用：需要加熱的模仁重量800 kg，由20℃加熱到200℃。這些計(jì)算如下：
冷功率計(jì)算
冷功率的計(jì)算要知道1。鑄重2.循環(huán)時(shí)間3。材料的種類。
鑄件重量：2 kg，循環(huán)時(shí)間：30秒，鋁合金材料比熱881 kJ/kg
需要的冷卻功率：2x120x881/3600=59 kW
可選用2x10kW加熱功率和2x40kW冷卻功率的雙油路模溫機(jī)。
然后再計(jì)算出所需換熱面積，也就是模具的長(zhǎng)度x周長(zhǎng)。計(jì)算公式如下：
若以15 kW加熱功率計(jì)算，0.2度為導(dǎo)熱油的傳熱系數(shù)，40 C為理想的溫度差。(由于溫差的存在，當(dāng)受熱時(shí)，流體的溫度高于模面；當(dāng)冷卻時(shí)，流體溫度低于模面)
假設(shè)模管直徑為12 mm，則需約5 m長(zhǎng)。如面積不夠(如管徑10 mm，長(zhǎng)度僅3.5 m)，則加熱功率不能達(dá)到9 kW，只有增加流量(選大功率的泵，管道接短些)或改善隔熱來提升加熱效果。附圖為專用計(jì)算軟件，可為用戶提供不同規(guī)格的鋁-鋅-鎂合金機(jī)械選型。
模具復(fù)雜大、模具多，需要多臺(tái)模溫機(jī)來滿足生產(chǎn)要求。各熱場(chǎng)區(qū)域都需要獨(dú)立的冷卻管道進(jìn)行控制，而不同模溫機(jī)的合理長(zhǎng)度(包括冷卻管道長(zhǎng)度、油管長(zhǎng)度、彎頭數(shù)量等)也存在差異，最好咨詢有經(jīng)驗(yàn)的供應(yīng)商。
熱油溫機(jī)的設(shè)計(jì)
由奧地利“奧百美”公司生產(chǎn)的熱油模溫機(jī)，分為三個(gè)系列，3000系列最高溫度為250 oC，適用于鋅合金和小型鋁合金模具；4000系列最高溫度為320 oC，適合中小型鋁合金模具，5000系列的最高溫度為350 oC，適合中大型鋁合金模具。
由于導(dǎo)熱油的沸點(diǎn)較高，所以在正常大氣壓下，合成油可以達(dá)到350 oC。
“奧百美”的熱交換設(shè)計(jì)獨(dú)特，(見上圖)加熱和冷卻單元采用模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)用戶需要增加加熱冷卻量，并采用特殊的陶瓷纖維保護(hù)，安裝靈活，隔熱效果好，耐用陶瓷纖維。加熱爐和冷卻管位于管筒中央，導(dǎo)熱油以每秒2-3米的速度高速流動(dòng)，阻力小，同時(shí)導(dǎo)熱油與冷熱源接觸面積大，特點(diǎn)是傳熱速度特別快且均勻，尤其是加熱速度和效率，與其它設(shè)計(jì)相比，所用的熱量更少，模溫更高。同時(shí)不要讓發(fā)熱管直接與導(dǎo)熱油接觸，這樣可有效降低油的表膜溫度(尤其是長(zhǎng)期高溫加熱)，避免過早碳化，提高油的使用壽命。
散熱設(shè)計(jì)，采用不銹鋼管，大口徑通過冷卻水，冷卻效率高，清洗方便。用戶要注意冷卻功率數(shù)據(jù)，而不是用電。另外，要注意注明的冷卻功率與溫差條件有關(guān)(冷卻水和導(dǎo)熱油溫度差)。例如溫度差越大，冷卻功率就越大：舉例說明，溫差為150 K時(shí)的60千瓦冷卻功率=溫差190 K下的85千瓦冷卻功率。