合金熔液/被壓入模腔后，由于熱量的散失而凝固成形。假如熱量的傳遞率過快，鑄件中可能產(chǎn)生冷紋的缺點。相反地，熱傳率過慢，則會增加鑄件之成形周期，減低了生產(chǎn)率。模具表面溫度的控制對生產(chǎn)高質(zhì)量的壓鑄件來說，是非常重要的。模具的溫度會影響金屬熔液在模腔表面上的流動，尤其是流動路線較長的薄壁件。
要令金屬熔液在凝固前填滿模腔，除了選用縮短填充時間的設計外，還可以增加澆口速度 (但很容易產(chǎn)生紊流)，用作提高模具溫度。此外，面積較大及表面要求*的鑄件，亦需要較高及穩(wěn)定的模具表面溫度，才可以減少冷紋及表面缺陷。
不平均或不適當?shù)哪＞邷囟纫鄷е妈T件尺寸不穩(wěn)定，在生產(chǎn)過程中頂出鑄件變形，產(chǎn)生熱壓力、粘模、表面凹陷、內(nèi)縮孔及熱泡等缺陷。模溫差異較大時，對生產(chǎn)周期中的變量，如填充時間、冷卻時間及噴涂時間等產(chǎn)生不同程度的影響。另外，模具的壽命亦會因受到過冷過熱的沖擊而導至昂貴鋼材產(chǎn)生熱裂等問題。
適當?shù)谋砻鏈囟?
適當?shù)哪＞弑砻鏈囟确植急匦枰驊a(chǎn)品的形狀，如厚度、橫切面厚薄變化等表面要求，及生產(chǎn)周期而決定。一般的適當溫度為：
robamat模溫機
合金模具表面溫度
鋁合金180-300oc
鎂合金180-280oc
鋅合金100-200oc
要達至所要求的模具溫度，壓鑄廠技師經(jīng)常使用石油氣槍，其次為輻射加熱器，或插入式電熱管，但效果并不理想，模溫未能達到均勻。然而輻射加熱器的使用較為靈活，對模具的傷害較少，但效率較低；插入式電熱管只適用于*加熱的位置，應用范圍較為局限。
另外，利用低速壓射法 - 即降低初級壓射速度，直接以金屬熔液加熱模具亦是極為常見的方法，不過此方法對模具的壽命有不良影響，不適用于昂貴的精密模具。由于射出時處于瞬間階段，熔液之溫度將侵入模腔表面，其侵入之深度約為鑄件厚度之二倍。在高熱劇烈侵入的期間，模腔表面的高溫狀態(tài)，將使模腔表面發(fā)生高應力，相對微裂現(xiàn)象產(chǎn)生的機會會倍增。
的加熱方法應為熱油加熱。熱油不間斷地通過模具內(nèi)管道，從內(nèi)部進行模具加熱，使模具達到適合生產(chǎn)的狀態(tài)。由于導熱油不但能加熱，亦可像水般進行冷卻，功能像熱交換器般，可保持模具溫度在一定范圍內(nèi)，即使生產(chǎn)中斷時亦可適當?shù)乇３帜＞邷囟取?
模溫機介紹
模溫機利用高熱傳性的導熱媒體，以便在很短的時間內(nèi)將模具內(nèi)多余的熱送走。模溫機在設定好熱平衡溫度后，能自動控制其溫度在極小誤差之內(nèi)，且能維持定值?，F(xiàn)以奧地利生產(chǎn)之 robamat 模溫機為基礎，作詳細介紹，圖 1 為其工作原理。
以流體種類區(qū)別
robamat 有多種類型，其中一類為熱水模溫機，zui高使用溫度分別為 140。 和 160。。由于水在大氣壓力下，沸點為 100。，當使用溫度接近或高于 100。 時，便需密封加壓，令壓力為 3.6 bar 及 6.2 bar?？蛻暨x用時，要注意使用軟水較為恰當，以免水管內(nèi)部受水垢*積聚而影響其流暢性。
由于導熱油的沸點較高，因此使用溫度遠高于水，在正常大氣壓力下，可達到 350。。robamat 生產(chǎn)之熱油模溫機有 250。、320。 及 350。 可供選擇，以配合不同的應用。由于導熱油的沸點限制，以及流體泵軸承的壽命，在某些特殊產(chǎn)品要求高于
350。 使用溫度時，必需使用特殊制造之模溫機。
robamat 的熱交換設計*，(見圖 2 ) 加熱及冷卻單元是以組件管筒形式換入，并以特別之陶瓷纖維作革熱保護，優(yōu)點是安裝靈活。導熱油在管筒縲紋上以每秒 3 米的速度流動，加熱器在管筒中心，因此加熱效果均勻，不會像其它熱浸式或側(cè)熱式的設計造成溫度局部位置過熱。由于中心加熱的導熱效果比側(cè)熱式設計較好，失熱較少，因而升溫速度較快。
冷卻設計方面，采用大口徑通過冷卻水，達到更均勻的效果?？蛻糸喿x冷卻功率數(shù)據(jù)時，要特別留意溫差條件。robamat 所注明的冷卻功率是在溫差 (熱油和冷卻水) 150k 情況下。如溫差越大，相等之冷卻功率越大：舉例，60kw/150k≒85kw/190k。
圖1：robabat模溫機的工作原理
1 加壓對流加熱器(pressurized convection heater)
2 加壓對流冷卻器(pressurized convection cooler)
3 具備儲存器的輸送泵(feed pump with reservoir)
4 擴展容缸和液體儲存器(expansion tankfluid
reservoir)
5 熱傳導液的水位控制裝置(supervision of heat
transfer fluid level)
6 控制冷卻水的電磁閥(solenoid valve for cooling
water)
7 旁路(bypass)
8 溫度傳感器-熱傳導液(temperature sensor-heat
transfer fluid)
9 溫度傳感器-加熱器(temperature sensor-heater)
robamat 熱油機選用側(cè)信道轉(zhuǎn)輪泵。(見圖 3 ) 其內(nèi)為陶瓷軸連 sic 滑動式軸承，工作壽命特長。馬達與泵以磁性連接，無漏油情況。其它類型的泵由于滑動環(huán)密封圈受力導致磨損，需要經(jīng)常更換。而磁性連接只有靜態(tài)密封圈，無經(jīng)常更換的弊病，泵的有效使用率因而較高。磁性連接的密封性會較好，不會滲漏導熱油，工作時較清潔及安全。磁性連接部件的工作溫度達 300。，zui高油溫設置超過 350。，對高溫熱油尤為適合。目前鎂合金壓鑄為熱門投資，高溫熱油對鎂合金壓鑄至為重要，在選購時，更須小心選擇。
在控制層面上，robamat 使用微電腦控制板，油溫控制于 ±5oc內(nèi)。圖2 robamat的加熱及冷卻單元是以組
件管筒形式換入，安裝靈便
另外，亦設有工作時間顯示；時間制自動控制開關；熱油自動升溫及冷卻程序有雙重過熱保護；油量過高或過低顯示；機器使用狀態(tài)顯示功能等。
機器的結(jié)構堅固、通風，并易于維修，嚴格按照歐洲安全標準設計?？晒┻x擇的附件包括自動吸出回油、冷卻水吹出裝置、rs485 連接壓鑄機接口、外置感溫線、流量計、馬達過濾保護、pid 式控制、dn13 快速接頭 (zui高溫度 250oc) 等。
簡單直接選購法（表一）圖4 robamat熱油機所選用的側(cè)信道
轉(zhuǎn)輪泵
機器鎖模力
t 壓鑄合金
zn kg/h al kg/h加熱功率
kw冷卻功率
kwrobamat
型號選擇
60-100390 1602 x 5或102 x 203201.10.40
100-300720 280min 2 x 102 x 403212.10.40
300-750-- 6502-3 x 102 x 404212.20.40
750-1000-- 10002-4 x 202 x 604214.20.60
表一為簡單的選購辦法，只作為指引，以下詳細介紹實際計算方法。
1. 按下式計算壓鑄模具加熱需要的功率：
l1 = (q1＊x1) / (t＊3600) watt
= (m＊c＊dnv1＊x1) / (t＊3600) watt
l1 = 壓鑄模半邊必須的加熱功率，包括鑲塊或模具的其它零件 w (watt)
q1 = 升高待加熱材料的溫度所必需的熱量 j (joule)
m = 待加熱部份重量 = 待加熱體質(zhì)量 (kg) 例如：模具 重量 600kg
加熱時間表 2小時
加熱到220oc(vf)（室內(nèi)溫度va為20oc）
dnv1=vf-va=220-20=200oc
l1=(600 x 500 x 200 x 1.5)/2 x 3600=12.5kw
c = 比熱 模具鋼，約 500j / kgk (kg)
dnv1 = 開始加熱和終止加熱 (工作溫度) 間的溫差 。
t = 加熱時間 (hr)
x1 = 安全系數(shù)，熱幅射，熱傳遞到?？?、壓鑄機上的熱損耗
(隨著模具尺寸增大而升高) 1.2-2
2. 在生產(chǎn)中，溫度控制器冷卻的功率可按下式計算：
a2 = (m＊fq＊x2)/3600 kw (1kw = 860kcal)
a2 = 由金屬熔液帶來的熱，即必須通過冷卻導出的熱 kw
m = g＊s = 重量 (1 小時的重量) kg/h
g = 鑄件重量 (超過 1.5kg 的鑄件，不包括淺道一般用水冷卻) kg
s = 每小時鑄件數(shù) n
fq = 熱系數(shù) (見表 2)
x2 = 修正系數(shù)，模具大時為 1；模具小時為 1.5 例如：鑄件重量 2.5kg
鑄件數(shù) 60/h
材料 鋁(fq=798)
x2 1.1
a2=(2.5x60x798x1.1)/3600=36.6kw
假定模具的兩邊面積相等，則兩個裝置的功率為36.6/2=18.3kw
3. 泵所需流量取決于信道的橫截面積 (盡量使選定的信道 ?適合于所有模具) 這里使用經(jīng)實際驗證的熱載體流速 2~ 3 m/s 為基礎，以下數(shù)據(jù)可為標準值：
信道直徑mm 泵 v l/ mm
80 - 11 10 - 14 以齒輪泵為主
12 - 14 - 19 以齒輪泵為主
14 - 16 - 25 側(cè)信道特制離心泵
16 - 18 - 32 側(cè)信道特制離心泵
除「流速」外，還必須檢驗選定的泵輸送量是否能運送所需的能量。這可按下式進行：
v = 60 ＊(l/c＊dnv＊p）
v = 輸送量 l/min
l = 工作過程的規(guī)定功率 (l1 或者 l2 中取較大值)
w (watt)
dnv3 = 模具工作溫度和載熱體原始溫度間的zui大允許溫差 (約 40-100)oc(k)
p = 載熱體的密度 (見表 2) kg/dm3
c = 比熱 (見表 2) j/kgk 例如：根據(jù)例3，18.3kw 即 18300w
若dnv3取40oc（例如：模具表面溫度為240oc，油溫為200oc，則
v=60＊（18300/（2500＊40＊0.75））= 14.4l/min
4. 必須進一步驗算信道表面積
確定模具內(nèi)部必需的加熱信道的結(jié)構和尺寸是模具設計師的任務。通常載熱體把熱能傳給模具或者將熱量從模具帶走，兩者情況都一樣，都決定于熱傳導系數(shù) a，以 w/cm2 k 表示。
熱傳導系數(shù) a 主要受下列因素影響：
載熱體的流速
模具與載熱體間的溫差
系統(tǒng)均勻工作溫度 (初始溫度)
zui重要的是把接觸面 (信道表面) 設計成能有效傳遞所需的能量。如信道直徑太細或長度不足，會
出現(xiàn)無法升溫的情況，由于水冷信道一般較熱油信道直徑小，如不改設計，很多時導致接觸面不足。
必需的信道表面積計算公式如下：
a = l/(a＊dnv3)cm2
a = 必要的熱交換表面積 cm2
l = l1 或者 l2 工作必需的加熱或冷卻功率 (取zui大值) watt
a = 熱傳導系數(shù) w/cm2 k (a = 0.222 / dnv3 = 40,
a = 0.21 / dnv3 = 60)
dnv3 = 載熱體的初始溫度和模具工作溫度的溫差oc(k)
為避免溫度波動，溫差應盡可能小，力求達到40oc。如果用鋁，即使 100oc 也能取得良好效果 (例如模具工作溫度 250oc，初始溫度 150oc)，要避免 dnv3 超過 100oc，初始溫度低于 150oc，否則，載熱油的效率將變得極不理想。
例如：按照 3，假定dnv3=40oc w=3m/s
a1=18300/0.222＊40=2061cm2
或：dnv3=60oc，w=3m/s
a2=18300/0.21＊60=1452cm2
w=3m/s=183000cm/min
v=14.4l/min=14400cm3/min
aq 橫切面積=v/w=0.8cm2(3.1416＊r2)
->d=10mm
信道直徑zui小 10mm
信道長度：a1/3.1416＊d=2061cm2/3.14cm=656cm
材料和系數(shù)表（表二） 材料 ch比熱
cj/kgk熔點
oc熔化熱
hq(j/kg)＊103比重
pkg/cm3冷卻系數(shù)＊1
fq(j/kg)＊103
鋁al9206593562.70798
鉛pb1303272411.3446
銅cu39010832108.90515
黃銅ms72-390920968.56440
鎂mg10106502081.74664
錫sn2302321127.28172
鋅zn3764191917.14289
鋼0.6c-460--7.84-
鋼8cr19ni-500--7.8-
鋼18cr9ni-500--7.8-
載熱油200oc-2540＊2--0.75-
水 4182-334881-
實際運用
所有舉例的數(shù)值都經(jīng)實踐和試驗的驗證，它們可能受各種因素的影響，這些計算只能提供一些參考，并不擔保適用于所有條件。有關具體型號設備的進一步說明，富來備有充足資料提供，可致電：(852) 2721 0690 查詢。
結(jié)論
在現(xiàn)代化的壓鑄工廠中，因應市場的競爭，節(jié)省人力、提升品質(zhì)、降低成本的經(jīng)營策略是刻不容緩的，模溫機的使用，可使模具預熱時間減少，成品表面質(zhì)量提升及可*自動化生產(chǎn)。事實上，提高模具壽命是提高生產(chǎn)力的必要手段。
導熱油之選擇和使用須知
市面上有頗多可供選擇的導熱油，于選購時必需參考模溫機的zui高溫度限制及使用溫度，沸點要高于zui高溫度限制，并留意供貨商建議的熱油壽命數(shù)據(jù)。老化的油會造成沉淀，性能降低，其表現(xiàn)于沸點降低及較易燃燒。一般來說 350。 模溫機運用 370。 至 380。 沸點，350。 至 360。 zui高的操作溫度之導熱油；320。 模溫機選用 350。 沸點，320。 zui高操作溫度的導熱油。另外，要留意zui低激活油溫及zui低運行油溫的數(shù)據(jù)，以配合當?shù)靥鞖猸h(huán)境。導熱油的質(zhì)量的特征應包括氧化穩(wěn)定性、防沉、防泡沬等使用壽命數(shù)據(jù)。