H ẬN X ÉT CỦA GIÁO VI ÊN DUY NX ỆT
3.2.3. Tính toán cho bộ phận cấp nhiệt:
Bộ phận cấp nhiệt trong máy ép phun là các băng gia nhiệt được bố trí ở họng phễu cấp liệu và dọc trên thành xylanh bơm nhựa. Thông thường trên các máy ép phun, số lượng băng gia nhiệt luôn luôn lớn hơn hoặc bằng 4 băng dọc trên thành, được gọi là số vùng nhiệt của máy.
Song song với việc nung nóng, để tránh hiện tượng quá nhiệt so với nhiệt độ chảy rữa của vật liệu nhựa, ta lắp ráp thêm hệ thống làm nguội xung quanh xylanh bơm nhựa, có thể làm nguội bằng nước.
Hình 3.9: Băng gia nhiệt TEMCO
Nhiệt lượng do các băng gia nhiệt tạo ra được tính bằng công thức:
Q = K . Vđ. ρ. c. (t − tđ). , [1 – trang 161]
Trong đó:
- K1 : Hệ số kể đến lượng dư, K1 = 1,2 ÷ 1,3. - Vđ : Thể tích vật đúc, Vđ = 650 cm3
- ρ : Khối lượng riêng của vật liệu ρ = 0,9 ÷ 0,91 kg/cm3
- c : nhiệt dung riêng của vật liệu nhựa PP, c = 1700 ÷ 1900 W/kg.độ - tc & tđ : Nhiệt độ cuối và đầu của vật liệu , độ
tđ = 10° ÷ 80°
tc = 220° ÷235° - tck : Chu kì ép phun , giây
Tính toán chu kì ép phun:
Chu kì ép phun là thời gian hoàn thành 1 lần ép được tính bằng công thức: Tck = Tđk + Tp + Tl + Tln + Tmk (s)
Trong đó:
Tđk – Thời gian đóng khuôn, Tđk = 5s
Tp – Thời gian phun điền đầy sản phẩm vào khuôn, Tp = 3s Tl – thời gian lùi trục vis, Tl = 4s
Tmk – Thời gian mở khuôn và đẩy sản phẩm, Tmk = 6s Tln – Thời gian làm nguội.
Hình 3.10: Chu kì ép phun một sản phẩm
Thời gian làm nguội phụ thuộc bề dày sản phẩm được tính theo công thức:
ℎ 8 − = ln
.
α. π π−
Trong đó: α – hệ số khuếch tán nhiệt, α ≈ 10-7 (m2/s) h – Bề dày sản phẩm, h = 2 mm
TE – nhiệt độ của lói đẩy sản phẩm, TE ≈ 100°C TM – Nhiệt chảy lỏng của vật liệu, TM ≈ 170°C
Tv – Nhiệt độ nước giải nhiệt. Thấp hơn nhiệt độ khuôn 10 ÷ 20°C ( . ) tc = . ln . = ln . ≈ 5s . Tck = Tđk + Tp + Tl + Tln + Tmk = 5 + 3 + 4 + 6 + 5 = 23s Vậy nhiệt lượng do các băng gia nhiệt tạo ra:
1 1 Q = K . Vđ. ρ. c. (t − tđ ). t = 679 . 0,91. 10 . 1800 . (235− 20). 23 ≈ 10,5 KW
Nhiệt lượng tỏa ra của một vòng băng: 10 ,5 = = = 2,1 5 5
Từ đó ta làm cơ sở để chọn loại băng gia nhiệt phù hợp với tính toán sơ bộ trên và đường kính trong của băng sao cho tối thiểu phải bằng đường kính ngoài của xylanh bơm nhựa. Ta chọn băng của hãng TEMCO theo tài liệu [17] sao cho loại có nhiệt lương lớn hơn gần nhất giá trị 2,1 KW, do đó loại băng BCH00068 có thông số sau:
- Đường kính trong d = 158,8 mm - Bề rộng B = 152 mm
- Nhiệt lượng = 2430 W. - Mật độ nhiệt = 5,1 W/cm2 - Sử dụng cho nguồn 240 Vôn.
Vậy nhiệt lượng thực tế các băng tỏa ra: Q = 2430 . 5 = 12,15 Kw