模温机又叫模具温度控制机，最初应用在注塑模具的控温行业。后来随着机械行业的发展应用越来越广泛，现在模温机一般分水温机、油温机控制的温度可以达到正负0.1度。

中文名：模温机、模具温度控制机

外文名：TCU

用途：控制模具温度，保持模具恒温

常用媒介：导热油、水

加热方式：电加热

简介

运水式模温机(运水式模温机的特点 模温机功能说明)

运油式模温机(特点 应用行业)

加热功率选型计算方法(模温机选型的计算方法 选择模温机注意事项 冷冻能力 操作流程 选择适当的模温控制器)

简介

模温机又叫模具温度控制机，广泛应用于塑胶成型，导光板压铸，橡胶轮胎、滚轮，化工反应釜、粘合、密炼等各行各业。从广义方面讲，叫温度控制设备，包含加温和冷冻两个方面的温度控制。

模温机在塑胶行业的运用比较普遍，主要作用是：

1，提高产品的成型效率；

2，降低不良品的产生；

3，提高产品的外观，抑制产品的缺陷；

4，加快生产进度，降低能耗，节约能源。

模温机在压铸行业的运用也有很大的空间，特别是在镁合金，铝合金的制造中，不平均或不适当的模具温度会导致铸件尺寸不稳定，在生产过程中顶出铸件变形，产生热压力、黏模、表面凹陷、内缩孔及热泡等缺陷。对生产周期也产生影响，如填充时间、冷却时间及喷涂时间都产生不稳定的变数。模具的寿命也会因受到过冷过热的冲击而导致昂贵的钢材产生热裂，加速其老化。

在现代化的工厂中，因应市场的竞争，节省人力，提高品质，降低成本的经营策略是刻不容缓的，模温机的使用，可使模具预热时间减少，成品表面质量提升及可完全自动化生产。提高模具寿命是提高生产力的必要手段。

温度控制机在其他行业的运用则是设备构成的必然条件，叫法也不同。在PVC片材辊轮控温中叫油加热器，在挤出机设备中叫温控装置，在橡胶密炼机设备中叫温度控制系统或叫温控机，这些设备中基本上是一个先快速升温，然后是保温的过程。而在橡胶设备中升温后还需要长期执行一个降温冷却的过程。

运水式模温机

运水式模温机的特点

1、最高使用温度40℃-180℃，精确±1℃；

2、微电脑触摸式控制操作简单；

3、开机自动排气；

4、出水、回水温度显示；

5、模具回水功能（选购）；

6、OMRON、FUJI、穆勒控制零件；

7、不锈钢管路，减少管阴及锈垢；

8、故障显示，维修不用专业人员。

模温机功能说明

普通水加热系列功率为6KW-30KW温度在30℃－120℃；

普通油加热系列功率为6KW-72KW温度在30℃－200℃；

高温水加热系列功率6KW-120KW温度在120℃－180℃；

高温油加热系列功率18KW-120KW温度在250℃－350℃。

运油式模温机

特点

1、温度控制器采用触模式内储、自动演算、精确可靠可控制在±2℃内，省电35%以上；

2、两组电热管，可单独使用或共同启用；

3、加温及冷却时间快速，温度稳定；4、电热筒等采用不锈钢材质；

5、安全保护及故障指示系统完善；

6、采用进口高级组件，使用年限长；

7、日本流程系统设计，操作维修容易。

应用行业

应用领域，石油及化学工业：聚合、缩合、蒸馏、熔融、脱水、强制保温。

油脂工业：脂肪酸蒸馏、油脂分解、浓缩、酯化、真空臭等反应釜控温，反应釜加热。

合成纤维工业：聚合、熔融、纺丝、延伸、干燥。

纺织印染工作：热定型辊筒加热、烘房加热、热容染色。

非织造工业：无纺布。

饲料工业：烘干。

塑料及橡胶工业：热压、压延、挤压、硫化成型。

造纸工业：干燥、波纹纸加工。

木材工业：多合板、纤维板加压成型、层压板加热，热压板加热，油压机控温，木材干燥。

建材工作：石膏板烘干、沥青加热、混凝土构件养护。

机械工业：喷漆、印花烘干。

食品工业：烘箱加热，夹层锅加热。

空调工业：工业厂房及民用建筑采暖。

筑路工业：沥青熔化、保温。

制药工业：烘干。

轻工业：生产油墨、洗衣粉。

加热功率选型计算方法

模温机选型的计算方法

1.特殊的情况需进行计算：

A、求加热器功率或冷冻功率 KW=W×△t×C×S/860×T

W=模具重量或冷却水 KG

t=所需温度和起始温度之间的温差。

C= 比热 油（0.5），钢（0.11），水（1），塑料（0.45~0.55）

T=加温至所需温度的时间（小时）

B、求泵的大小

需了解客户所需泵浦流量和压力（扬程）

P（压力Kg/cm2）=0.1×H（扬程M）×α（传热媒体比重，水=1，油=0.7-0.9）

L（媒体所需流量L/min）=Q（模具所需热量Kcal/H）/C(媒体比热水=1 油=0.45)×△t（循环媒体进出模具的温差）×α×60

2.冷冻机容量选择

A、Q（冷冻量Kcal/H）=Q1+Q2

Q1（原料带入模具的热量Kcal/H）=W（每小时射入模具中原料的重量KG）×C×（T1-T2）×S（安全系数1.5~2） T1 原料在料管中的温度；T2 成品取出模具时的温度 ；Q2 热浇道所产生的热量Kcal/H

B、速算法（有热浇道不适用）

1RT=7~8 OZ 1OZ=28.3g（含安全系数）

1RT=3024Kcal/H=12000BTU/H=3.751KW

1KW=860 Kcal/H 1 Kcal=3.97BTU

3、冷却水塔选用=A+B

A、射出成型机用

冷却水塔RT=射出机马力（HP）×0.75KW×860Kcal×0.4÷3024

B、冷冻机用

冷却水塔RT=冷冻机冷吨（HP）×1.25

根据加工不同塑料所需要的模具温度来选择模温机

塑料模化合物　简要描述　模具温度 ℃

Plastic moulding compound　Short description　Mould wall temp in ℃

聚乙烯,高密度/Polyethylene ,high density　HDPE　10 - 40

聚乙烯,中密度/Polyethylene ,medium density　LDPE　10 - 40

聚丙烯/Polyepropylene　PP　10 - 50

聚苯乙烯/Polystyrene　PS　10 - 60

液晶聚合物/Liquid crystal Polymers　LCP　30 - 150

聚氯乙烯/Polyvinyl chloride　PVC　40 - 60

聚酰胺/Polyamid　PA　40 - 60

丙烯腈-丁二烯苯乙烯-丙烯腈 　ABS 　40 - 70

苯乙烯-苯乙烯共聚物/Styrol-Acrylnitril　SAN　40 - 70

聚甲基丙烯酸甲酯/ Polymenthylmethacrylate　PMMA　50 - 80

聚酰胺6.6/ Polymide 6.6　PA6.6　60 - 120

聚对苯二甲酸丁二醇酯/Polyethylene terephthalate　PET　60 - 140

聚酰胺6 /Polyamide 6　PA 6　70 - 90

聚对苯二甲酸丁二酯/Polybutylene terephthalate　PBTP　70 - 140

聚丁烯氧化物/ Polyphenylene oxide　PPO　70 - 150

聚砜 / Polysulphone　PSU　70 - 190

聚甲醛 / Polyoxymethylene　POM　80 - 120

聚碳酸酯 / Polycarbonate　PC　80 - 150

聚亚苯基硫化物 / Polyphenylene sulphide　PPS　80 - 180

聚醚酰亚胺 / Polyether imide　PEI 　90 - 180

聚亚苯基sul fon / Polyhenylensulfon　PPSU　100 - 170

聚醚砜 / Polyther sulphone　PES　120 - 190

聚醚醚酮 / Polyetheretherketone　PEEK　160 - 180

选择模温机注意事项

选择模具温度控制器时，

以下各点是主要的考虑因素；

1．泵的大小和能力。

2．内部喉管的尺寸。

3．加热能力。

4．冷却能力。

5．控制形式。

从已知的每周期所需散热量我们可以很容易计算冷却液需要容积流速，其后再得出所需的正确冷却能力，模温控制器的制造商大都提供计算最低的泵流速公式。表4.1在选择泵时是很有用，它准确地列出了不同塑料的散热能力。

以下决定泵所需要提供最低流速的经验法则：

若模腔表面各处的温差是5℃时，

0.75gal/min/kW @5℃温差或是

3.4151/min/kW @5℃温差

若模腔表面各处的温差是1℃，则所需的最低流速需要按比例乘大五倍即是3.75gal/min/kW 或是 17.031/min/kW。为了获得产品质量的稳定性，很多注塑公司都应该把模腔表面的温差控制在1－2℃, 可 是 实 际 上其中很多的注塑厂商可能并不知道这温差的重要性或是认为温差的最佳范围是5－8℃。

计算冷却液所需的容积流速，应使用以下的程序：

1．先计算栽一塑料/模具组合的所城要排走的热量：若

以前述的PC杯模为例，则实际需要散去的热量是：

一模件毛重(g)/冷却时间(s)=208/12=17.333g/s

PC的散热率是=368J/g或是368kJ/kg

所以每周期需要散去的热量=368×17.33/1,000=6.377kW

2．再计算冷却所需的容积流速：

按照上述的经验法则若模腔表面的温差是5℃时，流速=6.377×0.75=4.78gal/min或是=6.377×3.41=21.751/min 若模腔表现的温差是1℃则流速=4.78×5=23.9gal/min或是=21.75×5=108.731/min

3．泵流速的规定

为了得到良好的散热效果，泵的流速能力应较计算的结果最少大10%，所以需使用27gal/min或是120/min的泵。

4．泵压力的规定；

一般模温控制器的操作压力在2－5bar(29-72.5psi)，由于在压力不足的情况下会影响冷却液的容积流速（流动的阻力产生压力损失），所以泵的压力愈高，流速愈稳定。

对于冷却管道很细小的模具（例如管道直径是6mm/0. 236in），泵的压力便需要有10bar(145psi)才可提供足够的散热速度（即是冷却液速度）。

大体上冷却液的容积液速要求愈高，管道的直径愈少则所需要的泵输出压力愈大。所以在一般应用模温控制器的压力应超过了3bar(43.5psi). B、加热能力

图4.8是典型的加热计算表，提供了就模具重所需要的加热量。图4.8的计算用法下：

1．纵轴代表着模具的重量。

2．横轴代表着模具升温至所需温度的热量，单位是kW/hr。

3. 37℃－121℃的各温度斜线提供了模具重量和模温控制器的发热能力在相应温度下的关系。

例如我们可以从图查知：

1．把重量500kg的模具升温至50℃所 需的加热能力是3.3kW/hr。

2．把重700kg的模具升温至65℃所需的别热能力是6.5kW/hr。

总的来说，加热能力愈强，则所需的升温时间，便相应地减少了（加热能力双倍，升温时间减少）。往往就是因为模温控制器的能力太低，引致模具不能达到最佳的温度状态。欲想知道模温控制器实际表现，我们可以比较它的实际的和计算的模具升温时间。

冷冻能力

模温控制器的冷冻线路的设计和组成零件对模温的精确控制致为重要。当模具或加温液的温度上升至设定值时，模温控制器必须能快速地及有效地避免温度继续上升，办法是引进另一较低温度的液体，其引进的控制由电磁阀负责。所以温度超驰的消除和稳定性取决于电磁阀的大小。

冷却电磁阀的孔径可用以下的公式计算：

冷冻能力(gal/min)=kW×3.16/△t

这里△t=模温 控 制 器所设定的生产温度和冷冻水温度之差：kW=模具需要排走的热量

以下表列出了不同电磁阀孔径所能提供的容积流速：

电磁阀孔径 容积流速

in mm gal/min 1/min

0.25 6.35 0.7 3.18

0.375 9.53 1.2 5.45

0.500 12.70 3.3 14.98

0.750 19.65 5.4 24.52

1.000 25.40 10.0 45.40

1.250 31.75 13.0 59.02

1.500 38.10 20.0 90.80

计算了冷冻能力后便可从以上表找出相应的电磁阀，如以下的例子：

PC杯模需要排走的热量是6.377kW

生产的设定温度是 90℃

冷冻水的温度是 18℃

T=90－18=72℃

所以冷冻能力=6.377×316/72=0.28gal/min或1.271/min

从上表可知道孔径为6.35mm/0.250in的电磁阀可提供足够的容积流速，适 宜 使 用于 模 温 控制范围是±1℃的精确要求。电磁阀阀门的压力降影响着流速。上表的流速数值是基于1bar(14.5psi)的压力降。所 以 压力降愈高，冷冻水的流速愈快。电磁阀的典型的压力降是2bar(29psi)。 C、液体式模温加热控制系统

任何一台模温控制器的主要目的是把模具温度控制在（±2°F）的范围内。所以对于运行在模具管路间的液体的升温控制必须精确，否则模具温度控制的目的便不能达到了。

某些模温控制器的控制方法祗属于开/关形式，其工作原理是比较实际和设定的温度。倘若实际的温度比较设定的温度低很多，电热便全开，待实际温度达到设定值时，电热便被关上，由于开/关形式 的 控 制 产 生 了很大的实际正负温度偏差。这温度变化不单祗直接地影响着液体的温度，还间接地带给了模具很大的过度升降，不消说最后定必反映在成品的质量上。

所以我们应该使用PID（比例、积分、微分）形式的加热控制系统，它可以保证模具的温度控制维持在±1℃(±2°F)的范围内。

操作流程

一、启动前的检查

1、周围是否清洁无杂物，检查电源、加热器、控制器、压力表、泵浦等是否正常.

2、检查膨胀油箱油位是否在1/2－3/5 液位以上位置，液位感应器等是否正常.

3、接通控制柜电源，检查电压是否正常，检查指示灯及各显示仪表是否正常.

二、启动

1、启动导热油循环泵，启泵后正常循环0.5小时左右使压力平稳；

2、按加热启动按钮，观察加热是否正常；

三、停机操作

1、正常停机①逐步降低温度，停止加热；②待导热油温度降至70℃以下，停止导热油循环泵的运行；③关闭总电源，做好交接班记录。

2、紧急停机如果因紧急情况紧急停机时，应迅速关闭加热管，以便导热油自然冷却，防止过热。

四、注意事项

1、检查时应注意检查电加热导热油炉周围是否发生泄漏，附近应有配置足够的油类及电器类的消防器材，不准用水作为灭火剂；

选择适当的模温控制器

胡乱选购模温控制品可以随时带来20%利润的损失，所以我们在购置时必需详细考虑生产的需要，严格审定模温控制器各项的能力，才好作出决定。可惜人们常常忽略了这注塑技术极其重要的环节，往往在生产力和品质出了问题时才醒觉。