前言

塑膠射出成型多以水冷卻作為機器與周邊的主要冷卻方式，水冷卻是利用水當媒介吸收熱量，將機器多餘的熱量送到冷卻水塔或冰水機進行熱交換，使機器與模具能在穩定的溫度工作。溫度穩定有多重要呢？一般認為機器沒有出現過熱異常就沒問題，但實際上，事情並沒那麼簡單，油壓機器適合的工作溫度大約40 ～ 50° C，溫度過高密封件容易劣化，動作會變較無力，溫度過低會反應變慢。模具部分，模溫過低，會降低熔體流動性，可能發生短射。 
模溫過高，會使熔體發生熱分解，製品收縮率增大，影響尺寸精度。模溫恆定，可減少成型收縮率的波動，製品尺寸穩定，成型質量均勻。所以溫度穩定對於良率也是重要的因素，故水冷卻系統需要定期保養與維護，才能維持成品良率不會降低。 
一般冷卻的方式除了水冷卻，還有空氣冷卻，為什麼空氣冷卻較少見呢？因為水的熱傳導與熱容量都比空氣好，在設計上就可降低機器熱傳導部分的體積，故選擇上多以水冷卻為主，性價比也較有優勢，雖然有以上優點，但水冷卻還是有冷卻水配管、冷卻水塔與水泵等配置的缺點。 
因使用水或空氣等流體冷卻，時間久了就有結垢與腐蝕的問題，畢竟水與空氣這兩個流體，除了純空氣或純水，裡面都含有礦物質與酸、鹼性物質等雜質，當流體流過管路時，多少都會因管路粗糙度、轉彎、管路大小與熱造成的結晶，都會讓雜質慢慢地阻塞管路或腐蝕管路。所以該如何避免上述的問題，以下會逐步解釋說明。

冷卻水循環說明

1. 泵浦輸出冷水
2. 經由水管進入熱交換器( 冷卻管路)
3. 熱水經由管路進入冷卻水塔
4. 熱水在冷卻水塔內作熱交換
5. 熱交換完的冷水再回到泵浦( 系統內因熱交換損失的水會持續補充)

水垢是如何形成

冷卻水塔運行→冷卻水進入機械設備降溫→熱能蒸發大量 
冷卻水→冷卻水塔補進新冷卻水→水中礦物質濃度及含量提升→沉澱作用→ 水中礦物質遇熱形成結晶→水垢形成→述過程重複循環→水垢厚度隨時間逐漸增加→冷卻效率降低→上述過程重複循環→水垢堵塞冷卻水路→機械設備無法降溫


水垢形成後如何造成塑膠射出週邊設備堵塞？

冷卻水塔運作時，其實不斷補進新的碳酸鈣水，最後使冷卻系統中的碳酸鈣離子濃度上升，當帶有高濃度碳酸鈣之冷卻水進入機械設備的熱交換器時，就會遇熱然後快速產生水垢，並附著在熱交換器或水管上，最後造成換熱效率降低並使機台過熱停機。

水垢形成與冷卻效率比較表

水垢問題處裡對策

1. 冷水水流量與流速：水量與流速不足時，也會容易造成水垢卡在管路內。 
2. 定期清理：需視廠區內水質，建立適當的周期執行。 
3. 定期投藥：當上一項問題太嚴重時，就必須考慮此項，但會衍伸管路腐蝕問題。 
4. 冷卻管路改封閉式：冷卻水管路與冷卻水塔改封閉式，避免外氣與外在環境影響。 
5. 使用水過濾系統：在管路中增加過濾的設備，可將造成水垢的雜質過濾掉，減緩水垢產生速度。


冷卻系統內管路腐蝕原因

1. 循環水的酸鹼值(PH)：水PH 值在6.5 ～ 8 較不會腐蝕金屬。 
2. 水的流速過快：當管路內水壓與流量過高時，會使水的流速增加，此時會加劇水腐蝕管路。 
3. 管路內的雜質：管路內雜質在水流的推動下，摩擦管壁造成腐蝕。 
4. 水壓過高：銅管會因壓力膨脹管壁變薄

避免管路腐蝕處理對策

1. 路內與管水源的PH 值確認：需定期檢查與紀錄。 
2. 水壓與水流量須注意。 
3. 水雜質管理：增加過濾器或工業用水處理設備。 
4. 水質定期檢驗：參考JRA 規範，確保循環水與水源是正常。 
5. 管路投藥清洗後，務必確實換水，確認PH 值正常後再恢復正常循環。