Moldflow冷却分析的主要因素概说

         在注塑行业中，注塑模冷却系统设计的好坏是模具设计成功与否的一个关键因素，它直接影响塑料制品的质量和生产效率。

       在注塑成型过程中,衡量模具冷却系统设计好坏的标准有两个：一是是制品冷却时间最短；二是使制品的各个部位均匀冷却。影响冷却系统的因素很多，除了塑料制品的几何形状、冷却介质、流量、温度、冷却水路的布置、模具材料、塑料熔体温度、模具温度、塑料顶出温度外，还涉及到塑料与模具之间的非稳态热循环交互作用。同时，在Moldflow分析中应注重以下关键点。

1. 塑料比热/ 热传导         

2. 模具材料热性能

3. 水路系统的设计                   

4. 冷却介质与温度

塑料比热/热传导

       塑料到模穴壁的热散失，主要从模具材料的热特性的比容，热传导率，密度，料温和模温之间的温度梯度，塑料和模穴之间的接触质量去进行热变换。在软件中保压阶段默认使用(2500 W/m2) ,这意味着模穴壁温度略低于塑料温度。热传导速率决定冷却参数，从塑料到模穴壁的热传导通过模具从模穴壁到水管壁的热传导，从水管壁到冷却剂的热传导(取决于冷却剂的紊乱程度) 

      为克服温升过高，生产高品质的产品，冷却过程必须形成良好的从塑胶到模具钢材，从模具钢材到冷却水路媒介之间良好的温度梯度和热转移。在模具的热传递中存在重要的两个传热学因素：热传导，从融胶到模具金属的热传导；热对流，从模具金属到冷却水路介质之间的热对流。两因素均可用英热单位或焦耳热计算（1BTU=1.06KJ，1 BTU 定为在 1 大气压下把 1 英磅 (0.454 公斤) 的水提高温度 1 °F (0.556 °C) 所需的热量）

A 模具冷却的热传导计算—傅里叶热传导计算方程H = KAT(t2-t1)/L其中:

K =金属材料热传导系数

A =与融胶接触的型芯/型腔面积

T = 每一射的成型周期

t2 = 融胶温度

t1 =冷却介质温度

L =模具表面到冷却管路边缘距离

B.模具冷却的热对流计算—牛顿冷却定律热对流计算方程-牛顿冷却定律：

Newton’s law of cooling：温度高于周围环境的物体向周围媒质传递热量逐渐冷却时所遵循的规律。当物体表面与周围存在温度差时，单位时间从单位面积散失的热量与温度差成正比，比例系数称为热传递系数。是传热学的基本定律之一，用于计算对流热量的多少。牛顿冷却定律热对流计算方程：H = ms(t2-t1)T,其中:

m =冷却介质质量(直径截面面积 A ×冷却介质流速 V × 冷却持续时间Ts × 密度)

s = 冷却介质比热值

    t2-t1 =模具水路进出口温差

    T =冷却介质循环一周所需要的时间

模温增加，冷却时间增加,不同材料，冷却时间不一样

对于可作以下应用，水塔或城市用水Typically 20°C to 25°C 随季节而变化加热剂或循环剂，水> 30°C 80°C冷却剂Water down to 10°C，Glycol down to 5°C。应注意水路的污垢，矿物质沉淀物的导热率可能只有模具材料的2%.1 mm厚的矿石相当于50mm厚的模具钢材热阻.

      对于介质的流动速率决定功效，影响模壁和水路之间的热传导，必须足够高以达到紊流状态，2倍流速需要8倍的水泵功率。可得用雷诺数来定义，雷诺数是衡量紊乱程度的指标,当大于 2,300 时才会出现紊流现象，4000为界限。雷诺数超过 10,000，才达到足够的紊流状态.

 

 

 

 

 

      有效的冷却应跟从，塑料比热/ 热传导，模具材料热性能的影响，水路系统的设计，冷却介质与温度去切入，从而达到更好的产品的成型周期与产品质量。