冷却回路の流量、流速について。それと、ヒーターに…

Question

冷却回路の流量、流速について。それと、ヒーターについて。

プラ型の素人設計者です。

どこかの金型関連のサイトで、冷却穴は細いほうが流速が高くなるため冷却効率に優れるといったようなことが書いてありました。理屈はそのまんま理解できるのですが、それならば流量が多いことに関しては基本的に何のメリットもないのでしょうか？

それと、金型の部品の中に冷却だけではなくヒーターというのも見つけたのですが、温度を上げなければいけないというのは一体どういった状況なのでしょうか？

どなたか教えていただけたら幸いです。

Accepted Answer

回答(1)の通りです、中国など水質の悪いところでは、金型の冷却孔よくつまっていました。
プラスチック材料には、ガラス転位温度(Tg)と結晶性ポリマーには融点(Tm)があり、溶融樹脂がTg以下に急冷されると流動にブレーキがかかって成形ひずみが、また結晶性ポリマーはTmから冷却されてTgの間に結晶化が進むので、金型内で結晶化を完結させるには、また成形ひずみを少なくするには、溶融樹脂が金型温度と熱交換して冷却していくが、樹脂温度がTm～Tgにある時間を少し確保する必要がある。
無定形ポリマーではTg以下に冷却しなと離型できないが、理想の金型温度はTgに近い温度である。
スーパーエンプラなどは、Tg>150℃になるので、金型温調100℃以上は加圧水蒸気や油循環で対応するが、危険汚いのおそれあり、むしろカーソリッジヒーター(電熱棒)でということが多い。

Answer

金型を冷却するために水等を金型内に流しますが、逆から言うと金型で水等もあたためられてしまいます。暖められると温度勾配が小さくなりますので、流量が多いほうが、安定して金型から熱が奪えます。

流速が高くなるため冷却効率に優れる・・・これは層流と乱流の話でしょうか。これらの要因よりも熱交換する面積や熱勾配の方が大きいと思いますので、そちらを考慮されたほうが良いと思います。

冷却穴を細くすると、腐食したときに流れなくなります。

ヒーターは局所的に温度を上げなければならない場合や金型温度を１２０℃くらい以上にする場合に使用します。

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