模温机导热油的性能

       导热油大致分两类:矿物油和合成油。矿物油是直链式碳氢化合物,碳素间会因受热或氧化而断裂,容易造成劣质化。矿物油适合用于250 °C以下的使用温度。合成油是苯的衍生物,热稳定性很高,不容易分解。适合用于250 °C以上的油使用温度。选用导热油最重要是了解它的使用温度(operating temperature)范围,和最高膜层温度(film temperature)。如果是寒冷地区,还要留意最低的流动温度。使用温度是指油的平均温度,即测量所得的温度,而膜层温度是指和热源接触的温度,很难测量。在正常情况-即高流动速度下,使用温度比膜层温度低10-30C。如果表层流动速度越低,膜层温度和使用温度差别越高。合成油价格比矿物油贵,但不容易劣质化,使用寿命较长。因此,如果生产情况需要较高的油温,如薄壁件,最好选用合成油。

       导热油的膜层温度是评估热裂变的重要考虑。由于大部分的热裂变发生在加热器表面,如果油的使用温度不变,而油的流量降低,膜层温度就偏高,油容易劣化。因此,油在加热器表面的流动速度对油的寿命影响很大。        导热油会随着使用时间而劣质化。劣化的速度与模温机设计和使用程序、操作温度、油的质量等有很大关系。导热油劣化有三个主要原因:热裂变(thermal cracking)、氧化(oxidation)和受污染(contamination)。导热油温度过高会产生热裂变;当油被加热至沸点,会产生高分子,高分子会聚合为泥渣状,高分子又分解成低分子和焦炭。低分子的沸点低,很快氧化。油泥和焦炭提高了油的粘度和密度,而且还会粘附在加热器、模具管壁或角落上。劣化油的粘度高了令流动速度降低,不利传热效率。积聚在加热器和管道表面的粘附物,传热性比金属差很多,变成隔离层,不单大幅降低传热效率,更会持续启动加热,令热裂变恶化。因此导热油的纯洁度和热稳定性非常重要。       如果模温机使用直接加热方式,导热油最容易在加热器表面产生热裂变。特别有些模温机设计,加热器表面流动速度不高,使用温度和膜层温度的差别大。如果使用温度偏高,导热油的表膜温度会更高,更容易热裂变。        油接触空气会氧化成有机酸。温度越高,氧化越快,特别是在90 °C以上,氧化速度非常快。氧化生成的有机酸会进行聚合,增加了流体粘度,使传热效率降低,也会沉淀在管壁上,情况和热裂变相似,令传热效率大幅下降。氧化主要发生在扩充油缸,如果发现油缸结垢或腐蚀,那有可能是氧化的征象。要避免氧化,扩充油缸内的覆盖油要保持在60 °C以下。        使用新模具或新设备,如果没有清洗干净,可能会残留金属削、焊渣等硬质污染物,其次是焊剂、保护漆、保护油等污染物,在高温操作下很快变质。        水也是外来污染物,在高温循环中会气化,造成气穴,危害泵浦。如果发现循环系统内有水分,必须尽快去除。如果有较多的水残留在系统内,可以让设备静止过夜,由于水比油密度高,让水分留至低位,然后打开低点的排出阀,排出水分。再把导热油缓慢加热至105 °C,同时打开扩展油缸的排气阀,让蒸汽逃逸。

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