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6-5-2其它的冷却装置

模具内可能有些远离冷却管路区域，无法达到正常的冷却成效，这些区域能够采纳障板管

(baffles)、喷流管(bubblers)或热管(thermalpins)来达到均匀的冷却成效。障板管、喷流管

和热管都是冷却孔道的一部份，能够引导冷却剂流进平常难以冷却的区域，如图6-48所示。

图6-48障板管、喷流管和热管。

障板管

事实上，障板管是垂直钻过要紧冷却孔道的冷却管路，而且在冷却孔道加入一隔板将其分

隔成两个半圆形流路，冷却剂从要紧冷却孔道流进隔板一侧，进到结尾再回流到隔板的另一侧，

最后回流到要紧孔道。

障板管提供冷媒最大接触面积，可是其隔板却很难维持在中央位置，公模心的双侧的冷却

成效及温度散布可能不同。将金属隔板改成螺线隔板，能够改善此缺点，也符合制造上的经济

效益。图6-49的螺线隔板让冷媒螺旋式地流到结尾，再螺旋式地回流。另一种设计采纳单螺旋

或双螺旋隔板，如图6-49所示，其管径大约在12~50mm，能够取得均匀的温度散布。

图6-49(左)螺线隔板障板管(helixbaffle))和(右)螺旋式隔板障板管(spiralbaffle)

(2)喷流管

喷流管以小口径的内管取代障板管的隔板，冷却剂从内管流到结尾，再像喷泉般喷出，从

外管回流到冷却管路。细长的公模心之最有效的冷却方式是采纳喷流管，其内、外管直径必需

调整到具有相同的流动阻力，亦即：

内管直径／外管直径＝

目前，喷流管已做生意业化，能够用螺纹旋入公模。外管直径小于4mm的喷流管应该将内管结

尾加工成斜边，以增加喷流出口的截面积，如图6-50所示。喷流管除应用于公模心，也能够应

用于无法钻铣冷却孔道的平面模板。

因为障板管和喷流管的流动面积窄小，流动阻力大，因此应该细心地设计其尺寸。藉由模

流分析软件的冷却分析能够将它们的流动行为和热传行为模式化，而且进行分析模拟。

图6-50（左）锁进公模心之喷流管；（右）喷流管结尾斜面造就较大的流动。

(3)热管

热管是障板管和喷流管之外的选择。它是一个内部充满流体的密封圆柱体，此流体于吸收

热量后蒸发，于释放热量到冷却剂后凝结，如图6-51所示。热管的热传效率约铜管的10倍。

利用热管时应该幸免与模具之间的气隙填入高导热性的密封剂，以确保良好的热传导。

图6-51热管

假设公模心的直径或宽度小于3mm，就只能以空气冷却而无法准确地维持固定模温。空气

是在打开模具后从外部吹入公模心，或经由内部的中心孔吹入公模心，如图6-52所示。

尺寸小于5mm细长公模心的冷却以采纳高热传导性材料作为镶埋件较佳，例如铜或是铍铜，

将之压进公模心深处作为冷却管线，如图6-53。此镶埋件应尽可能采纳大截面积以提高热传成

效。

图6-52利用空气冷却之细长公模心图6-53利用高导热性材料之细长公模心

直径40mm以上的大型公模心应该利用冷却剂冷却，能够在公模心中央钻一深孔接近顶端，

将螺旋式障板管插入公模心，再注入冷却剂调剂温度，如图6-545。假设是大口径的圆柱体和圆

形塑件也能够利用双螺线隔板障板管搭配中央的喷流管进行冷却，冷却剂从一螺线孔道流到公

模心顶端，再从另一个螺线孔道流出。此设计的公模心壁厚应维持在3mm以上，才能维持足够

的强度，如图6-55。

图6-35大型公模心利用螺旋式障板管冷却

图6-36大型公模心利用双螺线隔板障板管搭配中央喷流管进行冷却

6-6冷却系统之相关方程式

冷却时刻

理论上，冷却时刻与塑件最大肉厚的平方成正比，或是与最大的流道直径的次方成正比。



最大肉厚2

冷卻時間

()

熔膠之熱擴散係數



最大流道直徑1