通過采用優秀的工藝冷卻技術，模具制造商可以優化模具性能。無論是對于一個生產量相對較低的精密模具，還是一個專為高生產運行而設計的簡單模具，對于模具制造商來說，模具冷卻是必要的措施。

原因很清楚:冷卻過程及其相關的數據點，包括流量、壓力和溫度，在優化模具效率方面發揮著重要的作用，這就意味著減少了循環次數。為了保持競爭力，模具制造者必須優化模具冷卻系統，以提高效率，記錄使用的數據以達到效率。

幸運的是，優秀的工藝冷卻技術可以以閉環流體冷卻器的形式，以及在每臺機器上的組合冷卻器/溫度控制單元(TCU)。這樣一個集成的系統可以幫助模具制造商更容易地優化模具以提高效率。更具體地說，與傳統的中央冷卻系統相比，該系統在溫度控制方面提供了更大的靈活性。它還提供恒定的水壓力和流向冷卻過程。最終的結果是能夠優化工具以獲得最大的結果。

一、模具冷卻基礎知識

冷卻過程通常消耗一個成型周期的60%到70%。簡單地說，模具冷卻過程中，沒有任何其他的事情發生。因此，減少所需冷卻時間的能力，就意味著循環時間的指數下降，這意味著改進的生產和更好的生產效率。

歸根結底，要保持產品質量，從循環到循環，甚至是空腔到空腔，在達到生產目標的同時，還要保持產品質量。在需要關鍵部件的行業中，驗證是強制性的，比如醫療、航空航天和其他應用領域。然而，即使在不那么重要的應用——比如瓶蓋上，驗證也同樣重要——因為在數百萬個零件上僅存幾分錢的能力，仍然會帶來可觀的利潤。

簡單地說，冷卻系統的功能是將熱量從模具中除去。關鍵工藝冷卻參數包括冷卻系統容量、冷卻劑壓力和冷卻劑溫度。這些因素有助于確定每個模具的最佳操作點，因為它們決定了熱量傳遞的效率，因此也決定了最佳的周期時間。

模具制造商應該告訴他們的客戶，在特定的周期中使用什么參數來達到工具的質量。特定數據應該包括能力用于模具驗證,冷卻劑類型(水或水/乙二醇混合物),模具冷卻液供應壓力,流量從每個模具的冷卻系統和單個流電路、溫度的冷卻液供應工具,和溫差工具,每個單獨的冷卻回路。工具的溫度越低，工具的效率越高，因為這個數字表示高流量和紊流。

二、模具冷卻方法

正如前面提到的，模具制造商可以使用多種方法來為模具提供冷卻過程。傳統的方法通常包括一個中央過程冷卻配置，它采用開放式冷卻塔的形式，或空氣或水冷中央冷卻器。然而，這些方法往往無法識別和驗證優化模型以達到峰值效率所需的特性。它們也可以阻礙盈利。

一個開放式的冷卻塔直接向機器和模具提供冷卻水。冷卻塔通過讓一小部分水蒸發到流動的空氣中，從而為其余的水流提供重要的冷卻，從而提取熱量。但是，如果冷卻塔被用作中央系統，它就不能有效地控制過程冷卻水的溫度，因為它不能提供低于它能產生的環境的濕球溫度。換句話說，大氣越潮濕，冷卻塔的容量就越低。

與蒸發冷卻塔有關的另一個挑戰是水質差，這導致了在模具冷卻通道內的污染和縮放。由于比例的積累起到了絕緣體的作用，防止水從工具中“擦洗”熱量，因此降低了熱量傳遞的效率。因此，需要頻繁的機械拆卸。

露天系統也會增加水源性疾病的風險，因為在一個冷卻塔的水池中通常會出現停滯的水為生物有機體的生長提供了理想的條件，也為被污染的水提供了可能的條件。

為了避免與臟水有關的問題，一些模具制造商安裝了空氣冷卻冷卻機來冷卻模具和機器?？諝饫鋮s的冷卻劑使用環境空氣通過制冷劑循環除去熱量，類似于家用的空調，它可以除去空氣中的熱量，并在室外消散。然而，由于這種空氣冷卻的冷卻機依靠環境空氣來消除過程中的熱量，這種設置是昂貴的。環境空氣溫度越高，壓縮機冷凝溫度越高，因此壓縮機的效率越低，提供冷卻水所需的電能就越多。

空氣冷卻式冷水機組的設置也增加了復雜性，因為一些操作可能需要比空冷式冷水機組所提供的溫度更高。這種增加的冷卻溫度將由模具設計和所需的周期時間決定。在這種情況下，需要一個TCU來增加冷卻溫度，從而優化這個工具。之前冷卻過的水的需要也增加了能源消耗的運營成本。

除了補償合適的溫度外，模具制造者也必須解決這樣的現實:水壓力(因此流量)將會上升和下降，因為被冷卻的機器的數量在不斷地下降，無論采用哪種傳統的中央過程冷卻配置。在過程冷卻過程中，壓力和流動的波動類似于在住宅中使用水時發生的波動。

越來越多的模具制造商正在轉向集成的閉環過程冷卻系統，這些系統集成了中央流體冷卻器和每臺機器上的混合冷卻劑/tcu。一個這樣的集成系統使用一個閉環流體冷卻器和一個預冷卻室來冷卻從成型機器中循環的水。這個系統的過程如下:

1、在預冷室中，在高的環境溫度條件下，一股細水霧被沖進進入的氣流中。

2、霧在瞬間蒸發，冷卻空氣，然后在冷卻的線圈中，帶著過程水。

4、這個過程將溫度降低到或低于設定的溫度。冷卻后的水被重新循環到設備的成型機器上。

5、基于微處理器的控制器會自動保持目標的冷卻溫度。

這個閉環系統，消除了與臟水有關的問題，它比傳統的配置使用更少的水和能量，因為它將冷卻塔和空氣冷卻的冷卻裝置排除在方程式之外。

閉環流體冷卻器和聯合冷卻機/tcu也提供了簡單和節約成本，而不是冷卻/中央冷卻/tcu配置，因為需要更少的設備。更少的水和能源消耗也可以轉化為節約系統的生命。此外，與冷卻塔相關的維修費用也被取消，這主要是由于化學處理系統的成本降低。

集成系統的關鍵是機器端組合冷卻系統，其中包括封裝的水冷式制冷系統，根據機器的不同，在一個緊湊的櫥柜內安裝了一個或兩個TCU電路。這樣的解決方案提供了靈活性，因為每個chiller/tcu都專注于自己的成型媒體，并且獨立于其他單元進行操作。它將模具與設備的其余部分分離開，一個高流量的流程泵送水給每臺機器，確保了整個模具的穩定的供應壓力、溫度和輸送。

組合的冷凝器/tcu還能獨立控制每個模具的一半，并提供精確的加熱和冷卻的要求。用戶可以調整每個區域的溫度，以達到從48度(非乙二醇系統)到195度的溫度。另外，將冷卻劑/tcus與伺服比例相結合，三種溫度控制閥提供一致和精確的溫度控制，可以為給定的模具和特定的材料提供精確的溫度設定。這些閥門緊密地控制著從制冷回路中流向模具的冷水的數量。與內部加熱器的緊密控制相結合，溫度可以在設定的0.5度范圍內平穩地上下波動。

集成閉環系統的另一個好處是“免費冷卻”，這意味著中央流體冷卻器在必要的溫度下提供水，而無需使用冷水，從而節約了大量的能源。此外，該機組自動循環關閉壓縮機，以滿足精確的溫度要求，只提供制冷所需的制冷量。干凈的水中央冷卻器提供了剩余的負荷，而不需要冷藏。對冷卻機使用的能源密集型壓縮機的需要大大減少，節省了成本。

為了保持競爭力，模具制造者必須專注于他們能加快循環時間的方法，從模具設計到開燈/開/退出率以及兩者之間的所有東西。那些特別關注冷卻過程的人會發現，他們可以為他們的客戶增加價值，同時提高他們的盈利能力。

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