射出成型機

冷卻水塔在塑膠射出成型中的關鍵角色

冷卻水塔在整個射出機製程中扮演什麼樣的重要部分,塑膠製程中到底哪一些部分需要用在冷卻水塔?以及如果你是一個將會進入自己射出的行業的需要再冷卻水上面注意什麼呢?

塑膠射出成型原理

什麼是塑膠射出機(injection machine)? 塑膠射出機原理是將塑膠粒倒入料斗中,送至料管,加熱將塑膠粒融化,再由料管中的螺桿藉以旋轉的方式,將融化的塑膠從射嘴進入澆道進入閉合的模具中,使模具填滿塑料,再藉由模具中的冷水路將塑料冷卻至固體,開模將已成型的塑膠成品頂出後,模具又再次的閉合,進行下一個的射出環節。大致可分為以下五個環節

塑化
填充
保壓
冷卻
頂出


塑膠射出機從射出開始到開模,就已經處於冷卻的階段了,幾乎佔了整個生產流程約75%左右的時間!可想而知「冷卻」對於塑膠射出製程是多麼的重要!


射出過程中有哪些環節需要冷卻水塔的呢?

塑膠射出的冷卻大概可以分成,射出機本身的需求以及周邊設備的冷卻,那如果針對射出機本身的需求的話,主要有 Oil Cooler (油冷卻器) , water jacket (料管頭水套)以及 moulding (模具),而這些部分通常會藉由冷卻水塔降溫的冷卻水進行冷卻。


油冷卻器的用途

主要是液壓缸在推動射出單位時所產生的熱量,這會導致液壓油溫上升,因此需要藉由外部的冷卻水與液壓油進行冷卻,保持液壓油溫度。


料管頭水套的用途

當塑膠料粒進入射出螺桿時(Injection machine screw),螺桿上的加熱量會導致料粒的提前軟化,因此通常會使用水套與冷卻水進行冷卻,保持料粒的狀態。


模具的冷卻用途

在一般的射出機中,模具的冷卻取決於成品的特性,關乎到開模的速度、產品的精度或者自動化的便利等,而moulding 本身則會依照產品本身溫度的需求分成 冰水、冷卻水、模溫水,但是通常都是為了快速冷卻模具以及塑膠產品所設計的冷卻水。


射出機周邊用途

一般常見的有,除濕乾燥機、冰水機(Chiller)、模溫機Mold(temperature machine)..等,而這些會就由冷卻水進行降溫。

冷卻水塔對塑膠射出製程的重要性

冷卻水塔一般是放置於生產廠房的頂樓或者廠外的角落處,雖然便於節省需求的空間,卻也時常欠缺保養,導致外氣面的髒污以及水中的水垢開始對於,射出機設備以及冷卻溫度產生影響

冷卻水塔影響方面

  • 冷卻水塔欠缺保養,環境惡化潮濕
  • 青苔、水垢影響冷卻水塔效能以及溫度
  • 風機以及水泵容易故障
  • 大量的飛濺損失造成水垢的生成

射出機影響方面

  • 髒污以及水垢藉由冷卻水塔進入降低冷卻效能
  • 堵塞造成模具產品生產不良
  • 水垢的藥洗風險損害射出機冷卻器
  • 料管頭水套失去作用
  • 溫度變化,造成射出機自動化實行困難

對射出基周邊的影響

  • 冰水機冷卻器堵塞,造成高壓跳機
  • 模溫機溫控不穩定,造成大量耗能

因此可以得知,雖然冷卻水塔的冷卻效益對於射出機非常高,但是冷卻水塔的保養以及水質的控制,對於射出機的冷卻溫度也是非常重大的,因此建議在冷卻水塔定期清潔保養或者射出機水質的監控,會是一個非常重要的課題。

密閉式冷卻水塔對射出機的好處

為了解決傳統冷卻水塔的問題,許多大型塑膠射出系統開始採用密閉式冷卻水塔系統。這些系統雖然建置成本較高,但在降低水垢生成、維持穩定冷卻溫度方面具有明顯優勢。對於中小型射出廠房,優化冷卻水塔的使用和維護仍是成本效益較高的選擇。 密閉式冷卻水塔的主要優勢包括:

降低水路堵塞風險

密閉式系統減少了外界污染物進入冷卻水的機會,從而降低了水路堵塞的風險。

穩定的冷卻效能

密閉式系統可以更好地控制冷卻水的溫度,確保射出機的自動化運行,提升生產效率。

節能效果

密閉式系統通過優化冷卻水的溫度,減少了能耗,達到節能目的。

冷卻水塔在塑膠射出成型過程中扮演著不可或缺的角色。無論是傳統開放式還是密閉式冷卻系統,正確的維護和管理都是確保射出機穩定運行和提高生產品質的關鍵。通過定期保養、控制水質和溫度,企業可以在提升生產效率的同時,降低運營成本,達到可持續發展的目標。