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模温机导热油的性能
发布时间:2020-12-02 17:06 点击:次

       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。


       导热油的劣化直接影响传热效率,最好能定期检测。最简单的检测方式:是在没有加热的状态下,开机运行约10分钟,从低位释出阀倒出小量导热油到透明杯,允许数分钟静止。如果发现有分离液相,那可能是有水渗进油内。如果发现有沉淀物,那可能是分解出的焦炭或其他杂质。再轻轻摇晃烧杯,如果比起新液变稠了,那就要考虑更换或找导热油供应商进一步化验。


       高温的导热油有点燃的风险,是设备的安全隐患。导热油的闪点一般稍高于200°c,油会从管道接口泄露,或不良操作溅散在设备内和周围。小量的油泄露,遇空气迅速氧化,形成浅灰色烟气,问题不大。如果油泄露在隔热材料如石棉、纤维板等多孔结构物料,会渗入聚集。变质的导热油闪点降低,遇上油的温度不正常升高,就容易引起火灾。因此模温机要定时保养清理。
 


       如果导热油变质了,应该尽快更换。更换前在导热油内添加3-5%的专用除垢剤,运行8-24小时,把油泥和氧化物带出来。此外,还要定期清洗模温机,包括加热器和冷却器表面,去除沉积的焦炭层和氧化物。
       模具管道同样会沉积油垢或水垢,需要定期清洗模具。台达机械生产的模具管道清洗机,配合不同的洗洁液,有效洗去管道上的油垢或水垢。

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