射出成形用金型の昇温について知りたい
- プラスチック射出成形用の金型を、成形前に成形可能温度まで成形機上で昇温しています。
- その時間を予測できるような簡易計算式は無いでしょうか？
- 温調径はφ6,8,10,12で、媒体の流量は充分に確保出来ているとしてのお話で構いません。
- 締切済み
射出成形用金型の昇温について質問です
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
みんなの回答
- ohkawa3
- ベストアンサー率59% (1330/2239)
回答(1)再出です。 ご提示いただいた条件で、略算してみました。 1) パイプの伝熱面積 φ10×5100mm→ 1.6m^2 2) 流速 2L/min／φ10 → 0.42 m/s 3) 熱伝達係数：媒体と流速をを勘案して、1000W／m^2℃と見積もる 4) 熱抵抗：伝熱面積の熱伝達係数積として、1600 Ｗ／Ｋ 5) 金型の初期温度を25℃ 媒質の温度を150℃とすれば、温度差125Kなので、 金型を加熱するパワーは、1600Ｗ／Ｋ×125Ｋ＝200 kW 6) 金型の熱容量は、質量と鋼材の比熱から 128kg×461J／kgK＝59000 J／K 7) 温度上昇速度（初期）は、200kW÷59000 J／K＝3.4 K／s 8) 温度上昇の速度は、温度差が小さくなるに従い低減し、次のように計算できる。 温度上昇（温度）は、37秒で 79K（104℃）、74秒で108K（133℃）、111秒で119K（144℃） ざっと見て、こんなに速く昇温できる筈がないと思える計算結果になりました。 このような結果が得られたのは、金型が冷えている状態でも、循環する媒体温度150℃が確保できていると仮定したからです。計算途上で現れた、加熱パワー：200kWという値が現実離れのようです。実際の加熱装置のパワーは、別の回答者さんが提示なさっている4kW程度と仮定すると、昇温時間は、上記の約50倍かかり、金型温度144℃に到達するのに111秒×50＝5550秒＝1時間30分少々という結果になると思われます。
- lumiheart
- ベストアンサー率47% (1097/2288)
回答３です ＞5) 金型質量：128 kg これのみを 先に挙げた自動計算ソフトで実行してみました 熱効率や放熱等の損失は無視して ４ｋｗの電気ヒータで直接加熱したとすると １５０℃まで昇温するのに約３０分くらいになります ヒータを４ｋｗとしたのは金型サイズから 先に挙げた金型温調器の適当な機種の仕様から選んでみました ここから熱媒の損失や放熱等その他損失等を考慮して総合効率５０％程度とすると 恐らく６０分くらいであろうか？ ＞徐々に温度を上げていく設定になっております。 現状で、例えば２時間で水温を１５０℃まで昇温させてるとしたなら そのまま２時間で金型昇温完了となるんじゃあないかな？ まぁ、水温のみ１５０℃になって金型温度は１００℃かも知れないが 水温と金型温度に大差がつかないように昇温時間を設定してるんじゃないですか？
お礼
ご丁寧に試算までして頂きまして、ありがとうございます。 私も試算してみたのですが、同様の答えを得ることが出来ました。とりあえずはコレで試してみます。
- lumiheart
- ベストアンサー率47% (1097/2288)
問題は加熱するのは金型だけですか？ 成型機本体は？（樹脂溶解部、樹脂圧送スクリューやプランジャとか） それとも成型機本体は既に加熱済みなの？ １、成型機本体と金型が冷えた状態 ２、成型機本体は加熱済みで金型のみが冷えた状態 ＞媒体の流量は充分に確保出来ている http://matsui.net/jp/product/temperature-controller/ http://www.kawata.cc/products/temperature/ ただこのタイプの金型温調器は最高速度で加熱すると金型がひずむから 昇温速度は敢えて遅くするのだと思うが？ 徐加熱、徐冷機能 所謂、プログラム調節計で１時間当たり１０度昇温とかの昇温速度に制御する https://www.fa.omron.co.jp/products/family/1772/ 熱の計算： 温度上昇計算 https://www.hakko.co.jp/qa/qakit/html/s01080.htm 熱の計算： 容量計算 https://www.hakko.co.jp/qa/qakit/html/s01010.htm 熱計算 https://www.nippon-heater.co.jp/designmaterials/calculation/ 自動計算 https://www.nippon-heater.co.jp/designmaterials/wattage-calculation-program/
お礼
ご返答、ありがとうございます。 成形機の方は、2の加熱済みとして考えてください。 温調機の方も、いきなり高温の水を流すのではなく、徐々に温度を上げていく設定になっております。 参考のURLで勉強させて頂きます。
- ohkawa3
- ベストアンサー率59% (1330/2239)
回答(1)です。 どれか１例でも具体的な例をご提示頂ければ、計算の流れをお示しできると思います。
お礼
わかりました。以下の内容でお願い致します。 1) 目標温度：150℃ 2) 媒体種類：水（圧力式の温調機です）、媒体の温度：入口 150℃、出口 148℃ 3) 流量：2 l/min 4) 加熱パイプ径：Φ10 mm、延長長さ：5100 mm 5) 金型質量：128 kgf 以上です。ご教授の方、よろしくお願い致します。
- ohkawa3
- ベストアンサー率59% (1330/2239)
次のような情報があれば、概数は簡単な式で計算できると思います。 0) 加熱したい目標温度 1) 加熱媒体の種類と、入口温度と出口温度 2) 加熱媒体の流量・・・流速により熱伝達係数が変化するので流速を求めたいので （正確な値でなく概数で構いません） 3) 加熱パイプの径と延長長さ・・・熱伝達に寄与するパイプの内表面積を求めたいので 4) 金型の質量
お礼
ありがとうございます。 具体的な数値は金型毎にバラバラでして…その簡易的な式を教えて頂けませんか？
関連するQ&A
- プラスチックの金型屋さんには射出成形機が必ずある…
プラスチックの金型屋さんには射出成形機が必ずあるのか プレスの金型屋さんは作った金型をトライできるように プレスがありますが、 プラスチック金型屋さんには射出成形機がたいていあるのでしょうか？ 平均的には最近の新品の射出成形機っていくら位するのでしょうか いくらからいくらといったような価格のものなんですか？ 平均的にはプレスよりも高価な機械なんですか？ よろしくお願いします。 射出成形機がなくても プラスチックの金型だけ作って納品するような金型屋さんも あるのか疑問に思いました。 またその割合ってどんな割合か 知りたく思いました。
- 締切済み
- プラスチック金型
- 粉末射出成形用 バインダー
金属粉末を射出成形したいのですが コスト低減のため、すぐに固化するバインダーをご存じないでしょうか？ （熱可塑性、熱硬化性とちらでもかまいません） 現在、粉末のプレス成形を行っているのですが 複雑形状を作製したく、射出成形を検討しています。 一度、試してみたことがあるのですが、 射出成形用金型に入ってから固化するまでの時間がかかり コストが高くなってしまいます。 また、金型にもコストがかかるため、 プラスチック型のようなもので射出成形は可能なものでしょうか？
- 締切済み
- 金属
- 長時間金型内に成形品を残すことについて
射出成形について、まったくの素人なのでバカな質問かもしれませんが、是非教えてください。 ある射出成形屋さんは、射出成形加工を夜間無人稼動させています。 その成形完了方法は、成形材料の計量ＮＧを検知した時だそうです。 成形機は計量ＮＧとなると自動で止まるのでそれを採用しているそうです。 この場合、金型内に最終ショットの成形品が残るそうです。 温調機の電源はそのまま入れっぱなしにしておき、朝一番で金型を開いて金型内の成形品を取り除く方法を取っているとのことです。 この方法を採用している理由は、朝に成形材料を足してから成形開始するまでの時間が短くすむからだそうです。 成形機は３５０Ｔｏｎ～５５０Ｔｏｎです。 主にケース部品を成形しており、コア側にはボスやリブ形状が多くあります。 アンギュラによるスライドやルーズコアを採用している金型もあります。 素人考えですが、たとえ温調が稼動していても、長時間成形品を金型内に残したままにすることは、良くないと思います。 成形屋さんは「金型はその行為で破損した記憶がないので良いのではないか」というお考えですが、これに対してアドバイスをお願いします。 長時間成形品を金型内に残したことにより、金型が破損したことはありますか？
- 締切済み
- プラスチック金型
- ゴムの射出成形とバリ
プラスチックス関係から、ゴム関係の仕事へ変わったのですが、射出成形において、今の会社(ゴム）では、バリを全面にわざと出しています。これが普通なのでしょうか?なぜ出す必要があるのでしょうか?（金型は加硫しますので１６０度ぐらいです。シリンダーは７０度ぐらいです) また、射出成形機のメーカーはどういったメーカーがメジャーでしょうか? プラスチックスと同じようなメーカーでしょうか?
- 締切済み
- ゴム
- ブロー成型金型について
当方は5ton～650tonクラスまでのプラスチック射出金型専門 の金型屋ですが、この度、ブロー成型金型にも挑戦しようと 考えています。 しかし、知識がほとんど無く、また勉強する文献も 少なく困っています。射出型とブロー型は全く別世界の 分野なのでしょうか？金型写真等と見ると射出型が できるならブロー型も製作可能に感じるのですが。。。 なにかお勧めの情報源等ありましたが、ご紹介頂けない でしょうか？ 加工精度的な違い・鋼材の違い・金型価格の違い などから調べていきたいと考えています。 どなたか御教授願えませんでしょうか。 宜しくお願いします。
- 締切済み
- その他（金型）
- インサ－ト成形時の金型の適正温度
当社は、プレス、成形金型製作及びプレス製造、プラスチック成形等、やっている会社です。ポリカ－ボネイトの適正の金型温度は80℃～110℃ぐらいだと思うのですが、ラグを手でインサ-トして成形している為、金型が熱いと触れず50℃で成形しています。自分は成形金型の設計をしているのですが、適正温度で成形してほしいと要望しても受け入れてもらえず、金型への貼り付き等だしては、金型が悪いと言われてしまいます。他社はどのように成形しているのでしょうか？手袋をして成形しているという話も聞くのですが、良いアドバイスお願いします。
- 締切済み
- プラスチック金型
- MIM成形法による金型損傷程度
MIMという製法を実際見たことがありません（HPとかで勉強したのみです） アルミダイキャストやプラスチックの射出成形は携わったことがあります。 そこで質問ですが、MIM成形法によるゲート直下の金型ダメージというのは 実際アルミダイキャストの様に目視で金型が削られていくぐらいのダメ―ジを喰らう物でしょうか？ それともどちらかというとプラスチックの射出成形に近く、ほぼ無い物でしょうか？ 金型素材にも因るでしょうが、一般的にどのように認識されているのか知りたい次第です。 宜しくお願い致します。
- ベストアンサー
- 金属
お礼
計算までして頂き、ありがとうございました。 この方法で計算シートを作成しようと思います。