塑模溫度控制

【一】溫度控制必要性

（１）溫度控制對成形性之目的及作為

成形品外觀，材料物理性質，成形循環等，受模仁溫度之影響，頗為顯著。一般成型情況，模仁溫度保持於較低，可以提高射出次數較為理想，但與成形品形狀(模仁搆造)及成品材料種類有關之成形循環亦寄賴於必需提高模仁充填之溫度。

（２）為防止應力作溫度控制

此為成形品材料問題，此項要求唯有※冷卻速度。入冷確時間短，即使有一部份硬化一部份尚軟之場合，仍能避免由於不均一收縮引起應力。亦即適當之溫度控制能對冷卻應力性質改良。

（３）成形材料之結晶化程度調整之做之溫度控制

聚硫氨（尼龍），聚醋酸數脂，聚丙烯等結晶材料對結晶化程度調節，及機械性質改良，一般需要較高模仁溫度。

【二】技術問題

（１）溫度控制所需之熱傳面積

模仁熱傳面積之計算式為

t1:成形材之熔融溫度

t0:成形品取出時溫度

cp:成形材料之比熱

sh:每小時射出成形次數移動熱量

Q=shx*cp*(t1-t0)kacl /hr

hw:冷卻管路側之表膜熱傳係數

d:冷卻孔直徑(m)

u:粘度(kg/m ses)

μ :流速(m/ses)

λ :冷媒之熱傳導率(kcal/m2 hrc)

ΔT:模型及冷(熱)媒間之平均溫度差則

Hw:λ d(dug/μ)

       (cp u /λ)

       (kcal/ hr℃)

所需之熱傳面積可由下式求得之 A=Q/hw x T （m2）

此際對外界空氣之放熱、型模板、噴嘴等之熱傳俱行略去不計。

圖1 熱傳路徑                            圖2 溫度變化曲線

（２）冷卻管路之分佈

成形循環時間縮短雖有種種因素，但冷卻效果卓越之模型製造為重大之問題。冷卻不均一，實行急遽冷卻，將使成形品內部產生應力，發生變形及龜裂。所以必需相應穴形狀及肉厚，考慮模仁構造，使能有實施均一而高效率之冷卻性能。

再者，就模型管路加工場合綜合考慮，選定管路之數量與大小。

例如圖１所示，相同成形品面積之場合，模仁（ａ）有５條較大管路，型模（ｂ）有２條較小管路互作比較，依照熱傳路徑略圖所示，型模（ａ）之型穴表面幾乎有相等熱傳，有均一之冷卻效果，較為適用。

圖二示型穴管及管路表面間溫度變化約略之等溫曲線。圖（ａ）示使用較大管路之溫度變化，管中循環水之溫度為59.83℃，型穴表面作業循環時之溫度為60℃之60.5℃，而較小之管路（ｂ）中，循環水溫為45℃，型穴表面溫度發生53.33℃至60℃之溫度變化。

此種模仁表面關聯之較大溫度變化雖亦可作為充份之成形條件，但對模仁之溫度控制亦有所不當。

再者，熱傳導率之高度熱傳導系統之效率較佳，熱量傳出之控制良好。亦即熱傳導率高之模仁表面溫度變化較小，反之，傳導率低者，溫度變化較大。

一般情形，對熱冷卻系統應加注意點為：

１）重型模仁設置有數條貫通水路孔者，冷水先行進入注道附近，然後溫水循環至外側（圖三）

２）使用聚乙烯時，成形收縮大，冷卻管路不宜沿收縮方向設置，使生變形。

３）心型冷卻（圖４）儘可能沿心型形廓設置管路。