29
Nov

“Mách bạn” những thông tin quan trọng về máy điều khiển nhiệt độ khuôn

máy điều khiển nhiệt độ khuôn

Máy điều khiển nhiệt độ khuôn đóng vai trò rất quan trọng trong ngành chế biến nhựa. Thiết bị này được sử dụng để gia nhiệt trong quá trình sản xuất, nhằm đảm bảo chất lượng và tính thẩm mỹ của sản phẩm.

Để tìm hiểu rõ hơn về công dụng, cách vận hành và cấu tạo của các loại máy điều khiển nhiệt độ khuôn, mời bạn đọc bài viết dưới đây của Carno.

máy điều khiển nhiệt độ khuôn

Máy điều khiển nhiệt độ khuôn là một thiết bị quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất nhựa

1. Máy điều khiển nhiệt độ khuôn là gì?

Máy điều khiển nhiệt độ khuôn là thiết bị có khả năng điều chỉnh, kiểm soát nhiệt độ khuôn, giúp duy trì một môi trường ổn định, có mức nhiệt độ phù hợp với yêu cầu của các thành phần/nguyên liệu trong quá trình sản xuất.

Hiện nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nhiều loại máy điều khiển nhiệt độ khuôn trên thị trường đã được tích hợp với bảng điều khiển điện tử, đảm bảo kiểm soát, duy trì được mức nhiệt độ chính xác cao.

2. Tại sao cần sử dụng máy điều khiển nhiệt độ khuôn?

Trong sản xuất công nghiệp thì việc kiểm soát nhiệt độ khuôn (gia nhiệt hoặc làm nguội khuôn) là vô cùng quan trọng, đặc biệt là đối với quy trình ép phun nhựa. Nhiệt độ khuôn có thể ảnh hưởng đến rất nhiều yếu tố như: thời gian của chu kỳ ép phun, năng suất sản xuất, chất lượng, hình dáng, tính thẩm mỹ, độ co rút,  độ bền của sản phẩm,…

Nếu khuôn quá mát, quá trình chuyển đổi từ thể lỏng sang thể rắn của nguyên liệu sẽ diễn ra rất nhanh. Trong khi một phần nguyên liệu đã chuyển sang dạng rắn thì khuôn vẫn chưa được lấp đầy hoàn toàn. Điều này gây ảnh hưởng rất lớn đến độ bền, khiến sản phẩm dễ bị nứt vỡ khi sử dụng sau này.

Còn nếu khuôn quá nóng thì thành phẩm sản xuất ra có thể bị cong vênh, phồng rộp, xuất hiện nhiều bọt khí hoặc vệt tròn trên bề mặt sản phẩm.

máy điều khiển nhiệt độ khuôn

Máy điều khiển nhiệt độ khuôn giúp duy trì nhiệt độ của khuôn ở mức ổn định, phù hợp với yêu cầu sản xuất

Do đó, nhiệt độ khuôn cần phải được đo lường và kiểm soát thường xuyên. Lắp đặt máy điều khiển nhiệt độ khuôn là phương pháp hiệu quả để đảm bảo quá trình sản xuất được duy trì ở nhiệt độ chính xác, theo đúng yêu cầu kỹ thuật. Thiết bị này có tác dụng:

  • Kiểm tra và điều chỉnh nhiệt độ khuôn thích hợp
  • Đảm bảo chất lượng và tăng cường độ bền cho sản phẩm
  • Giảm thiểu tình trạng sản phẩm bị co rút sau khi làm mát
  • Tiết kiệm năng lượng, tăng hiệu suất và tính ổn định của hệ thống máy móc

3. Phân loại, so sánh các loại máy điều khiển nhiệt độ khuôn

Hiện nay, trên thị trường có 2 loại máy điều khiển nhiệt độ khuôn phổ biến, đó là: máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng nước và máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng dầu.

3.1 Máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng nước

Đúng như tên gọi, máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng nước sử dụng nước để làm chất truyền, trao đổi nhiệt trong quá trình phun ép nhựa.

Như đã biết trong điều kiện áp suất khí quyển bình thường thì nhiệt độ sôi của nước chỉ ở mức 100 độ C. Tuy nhiên, bằng cách tăng áp suất đường ống, các máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng nước hiện nay có thể tăng nhiệt độ sôi của nước lên 120 độ C.

máy điều khiển nhiệt độ khuôn

Máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng nước có phạm vi điều khiển nhiệt độ từ 30 độ C – 120 độ C

Ưu điểm:

Máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng nước có các ưu điểm chính sau:

  • Khả năng gia giảm nhiệt độ nhanh chóng, cho độ chính xác cao với sai số ± 1 ° C.
  • Kinh tế hơn: Mức giá của máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng nước tương đối thấp, chi phí vận hành, bảo trì cũng ít hơn so với máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng dầu.
  • Do chạy bằng nước nên máy tương đối sạch sẽ và ít xảy ra các vấn đề khi vận hành. Trong trường hợp bị rò rỉ đường ống điều khiển nhiệt độ thì cách khắc phục cũng khá đơn giản.

Nhược điểm:

Bên cạnh các ưu điểm dễ thấy, máy điều khiển nhiệt độ bằng nước cũng tồn tại những mặt hạn chế như:

  • Do điểm sôi của nước thấp hơn nhiều so với dầu nên một máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng nước có phạm vi điều khiển nhiệt độ chỉ từ khoảng 30 độ C đến 120 độ C.
  • Độ bền, năng suất hoạt động của hệ thống máy móc phụ thuộc rất lớn vào chất lượng nước. Nếu nước có lẫn nhiều tạp chất thì nguy cơ ăn mòn và vôi hóa hệ thống sẽ rất cao, từ đó sẽ làm chậm tốc độ dòng chảy trong khuôn và suy giảm sự trao đổi nhiệt giữa nước và khuôn ép.

3.2 Máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng dầu

Máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng dầu sử dụng dầu để làm chất truyền nhiệt. Nó có một thùng để chứa dầu. Khi vận hành, dầu sẽ được dẫn từ thùng chứa dầu, đi vào hệ thống máy móc và đến vị trí khuôn ép hoặc các chi tiết cần kiểm soát nhiệt độ. Tất cả quá trình lưu thông dầu này được thực hiện nhờ hệ thống bơm tuần hoàn.

máy điều khiển nhiệt độ khuôn

Máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng dầu có phạm vi điều chỉnh nhiệt độ từ 30 độ C – 200 độ C

Ưu điểm:

Nếu so sánh với máy điều khiển nhiệt độ bằng nước thì loại máy điều khiển nhiệt độ bằng dầu sẽ có các ưu điểm như sau:

  • Do điểm sôi của dầu cao hơn nước nên máy điều khiển nhiệt độ bằng dầu có phạm vi điều khiển nhiệt độ rộng hơn rất nhiều (từ 30 độ C – 200 độ C).
  • Không xảy ra hiện tượng ăn mòn hay vôi hóa hệ thống ống dẫn truyền nhiệt.

Nhược điểm:

Các nhược điểm của máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng dầu:

  • Hiệu suất truyền nhiệt kém (chỉ bằng khoảng 1/3 so với nước).
  • Trong quá trình vận hành có nguy cơ bị nứt, vỡ hệ thống ống dẫn truyền nhiệt.
  • Dễ gây ra cháy nổ nếu không có biện pháp kiểm tra, phòng ngừa hiệu quả.
  • Chi phí vệ sinh, bảo trì, bảo dưỡng cao hơn do sử dụng dầu làm chất dẫn truyền nhiệt.

4. Cấu tạo máy điều khiển nhiệt độ khuôn

máy điều khiển nhiệt độ khuôn

Máy điều khiển nhiệt độ khuôn được trang bị nhiều hệ thống an toàn để đảm bảo máy vận hành hiệu quả, đạt năng suất cao

Dù là máy điều khiển nhiệt độ khuôn bằng dầu hay bằng nước thì cũng đều có các bộ phận cơ bản sau:

  • Bể chứa nước hoặc chứa dầu.
  • Chất dẫn truyền nhiệt: Có thể là dầu hoặc nước.
  • Kênh làm mát/làm nóng: Chất liệu của đường ống làm mát/làm nóng khuôn là thép liền mạch, không gỉ, cho phép chất truyền nhiệt (dầu hoặc nước) di chuyển đến khuôn với tốc độ ổn định.
  • Hệ thống truyền tải điện.
  • Hệ thống kiểm soát mực chất lỏng.
  • Cổng phun.
  • Cảm biến nhiệt độ: Đây là bộ phận sẽ đo nhiệt độ của nước/dầu và truyền dữ liệu đến bảng điều khiển.
  • Thiết bị điều khiển nhiệt độ: Có khả năng kiểm soát, điều chỉnh nhiệt độ của nước/dầu, từ đó gián tiếp duy trì nhiệt độ của khuôn trong giới hạn mong muốn.
  • Hệ thống an toàn: Bao gồm các thiết bị nhằm bảo đảm an toàn cho máy trong quá trình vận hành như: thiết bị tự động ngắt nguồn điện không cầu chì, thiết bị cảnh báo, đèn hiển thị,…

5. Nguyên lý, điều kiện hoạt động của máy điều khiển nhiệt độ khuôn

5.1 Nguyên lý hoạt động

Máy điều khiển nhiệt độ khuôn hoạt động dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt của chất lỏng (dầu hoặc nước). Cụ thể, khi vận hành, dầu/nước từ bể chứa sẽ đi qua kênh làm nóng/làm mát và đến vị trí khuôn ép để điều chỉnh nhiệt độ khuôn. Sau khi chất lỏng truyền nhiệt ra khỏi khuôn, nó sẽ quay trở lại hệ thống máy điều khiển thành một chu kỳ khép kín, tuần hoàn.

Cảm biến nhiệt độ có nhiệm vụ đo nhiệt độ của chất lỏng (dầu hoặc nước) và truyền dữ liệu này đến bộ phận điều khiển. Sau đó, máy sẽ điều chỉnh nhiệt độ của nước/dầu ở một mức độ phù hợp, từ đó gián tiếp giúp khuôn nhựa đạt được mức nhiệt độ mong muốn.

Nếu nhiệt độ khuôn vượt quá giá trị được cài đặt sẵn, máy sẽ mở van điện từ để tăng lượng dầu/nước làm mát đến khuôn. Khi nhiệt độ của khuôn trở về giá trị cài đặt thì quá trình này sẽ được ngừng lại.

Còn nếu nhiệt độ khuôn thấp hơn giá trị cài đặt, máy sẽ bật hệ thống làm nóng để gia nhiệt cho nước/dầu. Đồng thời, van điện từ được khép lại để tăng thời gian chất lỏng ở trong khuôn. Quá trình này sẽ được ngừng lại cho đến khi nhiệt độ đạt tới giá trị cài đặt.

máy điều khiển nhiệt độ khuôn

Máy điều khiển nhiệt độ khuôn hoạt động dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt của chất lỏng

5.2 Điều kiện để kiểm soát nhiệt độ khuôn tối ưu

Để có thể kiểm soát nhiệt độ khuôn tối ưu, máy điều khiển nhiệt độ khuôn cần phải đáp ứng được các điều kiện sau:

  • Ống dẫn phải có kích thước phù hợp với áp suất truyền dẫn để đảm bảo tốc độ dòng chảy ổn định. Nếu ống dẫn quá nhỏ, hậu quả là áp suất chất lỏng sẽ cao. Ngược lại, nếu đường kính quá lớn thì tốc độ dòng chảy sẽ thấp và hỗn loạn.
  • Chất liệu làm ống dẫn phải phù hợp với tính chất vật lý của chất lỏng truyền nhiệt (ví dụ: nếu sử dụng nước làm chất truyền nhiệt, ống dẫn cần phải làm bằng chất liệu có khả năng chống oxy hóa cao).
  • Chênh lệch nhiệt độ giữa đầu ra và đầu vào của chất lỏng truyền nhiệt càng nhỏ càng tốt.
  • Bộ phận kiểm soát nhiệt độ phải duy trì được nhiệt độ ổn định cho khuôn với sai số ± 1 ° C.

6. Cách xử lý các sự cố liên quan đến kiểm soát nhiệt độ khuôn

Trong quá trình vận hành máy điều khiển nhiệt độ khuôn, bạn có thể sẽ gặp phải một số sự cố sau:

  • Đường ống bị vôi hóa: Các chất rắn lơ lửng hoặc hòa tan trong nước/dầu có thể tích tụ bên trong ống dẫn, làm giảm lưu lượng dòng chảy và hạn chế sự truyền nhiệt của máy. Với sự cố này, bạn cần kiểm tra hệ thống đường ống của máy và tiến hành vệ sinh hoặc thay mới nếu cần thiết.
  • Rò rỉ chất truyền nhiệt: Việc rò rỉ chất truyền nhiệt sẽ làm giảm áp suất trong ống dẫn, từ đó ảnh hưởng lớn đến hiệu quả của quá trình kiểm soát nhiệt độ khuôn. Để giải quyết sự cố này bạn cần phải kiểm tra lại tất cả các ống kết nối, sửa chữa chỗ rò rỉ, thay thế chất truyền nhiệt và khắc phục các vấn đề về môi trường (ví dụ như dầu loang, khí thải độc hại,…).
  • Nhiệt độ ở dưới mức cài đặt nhưng hệ thống gia nhiệt vẫn tắt: Trong trường hợp này, bạn cần kiểm tra mạch điện của kênh làm nóng xem điện áp, cầu chì, đường dây, contactor,… có bị cháy, hư hỏng gì không.

Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu được cơ chế hoạt động và cách xử lý các sự cố máy điều khiển nhiệt độ khuôn trong quá trình vận hành.

Nếu có nhu cầu mua máy điều khiển nhiệt độ khuôn chất lượng cao, bạn có thể liên hệ với Carno qua Hotline: 1800.899.900 để được hỗ trợ và tư vấn miễn phí.