زمن دورة الحقن – دليل المهندسين 2026

مقدمة في حساب وقت الدورة

حساب وقت الدورة يشكل الأساس الاقتصادي لحقن البلاستيك. يحدد هذا المعامل الحرج قدرتك الإنتاجية، وتكاليف الإنتاج، واستخدام المعدات. سواء كنت مصمم قالب تقيّم ربحية المشروع، أو مدير مصنع تحسّن العمليات الحالية، فإن التنبؤ الدقيق بوقت الدورة يوفر آلاف تكاليف التطوير ويضمن إنتاجية مربحة.

في هذا الدليل الشامل، سنفكك صيغة هندسية كاملة لوقت دورة حقن البلاستيك، بما في ذلك معادلات وقت التبريد، وحسابات الملء، واستراتيجيات التحسين. سنوفر الأساس الرياضي للتنبؤ بأداء الإنتاج قبل قطع الفولاذ، مع أمثلة محددة وبيانات أداء آلات Tederic.

أربع مراحل دورة حقن البلاستيك

تتكون كل دورة حقن بلاستيك من أربع مراحل متتالية، كل منها يساهم في وقت الدورة الكلي:

1. مرحلة الملء (الحقن)

يُحقن البلاستيك المذاب إلى داخل غرفة القالب تحت ضغط وسرعة عاليين.

2. مرحلة التعبئة (الحشو/الإمساك)

يُضاف مادة إضافية إلى القالب لتعويض التقلص أثناء تبريد البلاستيك.

3. مرحلة التبريد

يتم تصلب البلاستيك في القالب، وهي المرحلة الأطول عادة (60-80% من وقت الدورة الكلي).

4. مرحلة حركة القالب

يتم فتح القالب، وإخراج الجزء، وإغلاق القالب للدورة التالية.

فهم مساهمة كل مرحلة ضروري لحساب وقت الدورة بدقة وتحسينه.

معادلة وقت التبريد

وقت التبريد هو العامل المسيطر عادة في وقت دورة حقن البلاستيك، وغالبًا ما يشكل 70-80% من وقت الدورة الكلي. تنشأ معادلة وقت التبريد من أساسات تبادل الحرارة:

t_التبريد = (h²/π²α) × ln(ثابت × (T_الذوبان - T_القالب)/(T_الإخراج - T_القالب))

حيث:

• t_التبريد = وقت التبريد (ثواني)
• h = سماكة الجدار (ملم)
• α = الموصلية الحرارية (ملم²/ثانية)
• T_الذوبان = درجة حرارة الذوبان (°C)
• T_القالب = درجة حرارة القالب (°C)
• T_الإخراج = درجة حرارة الإخراج (°C)

صيغة هندسية مبسطة

للحسابات العملية، يستخدم المهندسون غالبًا شكلًا مبسطًا:

t_التبريد = (سماكة الجدار)² × عامل المادة × عامل ΔT

حيث:

• سماكة الجدار بالملم
• عامل المادة: PP = 0.8-1.0, ABS = 1.0-1.2, PC = 1.5-2.0
• عامل ΔT: بناءً على فرق الحرارة

مثال للحساب

لقطعة من البوليبروبيلين بسماكة 2 mm:

درجة حرارة الذوبان: 220°C, درجة حرارة القالب: 60°C, درجة حرارة الإخراج: 100°C

t_التبريد = (2)² × 0.9 × 1.2 = 4.32 sثواني

حساب وقت ملء الحقن

وقت الملء يعتمد على سرعة الحقن، وحجم الحقن، وهندسة الجزء. الصيغة هي:

t_الملء = (حجم الحقن)/(سرعة الحقن)

حيث:

• حجم الحقن = حجم الجزء + حجم الموزع (سم³)
• سرعة الحقن = مقطع العرض × سرعة الملء (سم³/ثانية)

صيغة وقت الملء المتقدمة

مع مراعاة طول التدفق واللزوجة:

t_الملء = (L × h × w × ρ)/(Q × ك_لزوجة)

أين:

• L = طول التدفق (سم)
• h, w = أبعاد القناة (سم)
• ρ = الكثافة (ج/سم³)
• Q = التدفق الحجمي (سم³/ثانية)
• korekta_lepkości = معامل تصحيح اللزوجة

ميزة حقن عالي السرعة من Tederic

تAchieves سرعة ملء تصل إلى 500 mm/ثانية، مما يقلل أوقات الملء إلى 0.5-2 sثواني للأجزاء النموذجية.

وقت التعبئة والاحتفاظ

وقت التعبئة يُحدَّد من خلال وقت تجمد قناة الحقن ومتطلبات الضغط:

t_pakowania = وقت تجمد القناة + هامش الأمان

صيغة وقت تجمد القناة

t_zamarzania = (سماكة القناة)² × k / α

أين:

• k = معامل التوصيل الحراري
• α = الموصلية الحرارية

منحنى ضغط التعبئة

منحنى التعبئة النموذجي:

• التعبئة الأولية: 80-90% ضغط الحقن (0.5-2 sثواني)
• التعبئة الثانوية: 50-70% ضغط الحقن (2-5 sثواني)
• الاحتفاظ: 20-40% ضغط الحقن حتى تجمد القناة

وقت فتح وإغلاق القالب

وقت حركة القالب يعتمد على وزن القالب، مواصفات الآلة ومسافة السير:

t_otwierania/zamykania = (مسافة السير)/(سرعة الفتح) + وقت التسارع

الأوقات النموذجية

حجم الآلة	وقت الفتح	وقت الإغلاق	وقت الإخراج
50-100 طن	0.8-1.2s	0.6-1.0s	0.3-0.5s
100-300 طن	1.0-1.5s	0.8-1.2s	0.4-0.6s
300-1000 طن	1.5-2.5s	1.2-2.0s	0.5-0.8s

ميزة التبديل الكهربائي من Tederic

التبديلات الكهربائية TT Tederic تحقق أوقات فتح/إغلاق أسرع بنسبة 30-50% من الأنظمة الهيدروليكية، مع دقة تحديد موضع ±0.01mm.

أهمية وقت الدورة الجاف

وقت الدورة الجاف هو الحد النظري الأدنى لوقت الدورة دون متطلبات التبريد. إنه مواصفة حاسمة للآلة:

الدورة الجافة = t_napełniania + t_pakowania + t_otwierania + t_zamykania + t_wysuwania

الأنماط الصناعية

التطبيق	دورة جافة نموذجية	دورة الإنتاج	الكفاءة
عبوات رقيقة الجدار	2-3s	8-12s	25-35%
الأغراض العامة	3-5s	15-30s	15-25%
أجزاء تقنية كبيرة	5-8s	45-90s	8-15%

اختيار الآلة بناءً على الدورة الجافة

اختر الآلات التي يكون فيها وقت الدورة الجافة 20-30% من الدورة الإنتاجية الكلية للكفاءة المثلى.

صيغة وقت الدورة الكاملة

الحساب الكامل لوقت الدورة يجمع جميع المراحل:

وقت الدورة الكلي = t_napełniania + t_pakowania + t_chłodzenia + t_otwierania + t_zamykania + t_wysuwania

الشاملة

وقت الدورة = MAX(t_chłodzenia, t_inne) + t_maszyna

حيث:

• t_chłodzenia = وقت التبريد (عادة ما يكون عنقاً ضيقاً)
• t_inne = مجموع أوقات الملء، التعبئة والحركة
• t_maszyna = أوقات تعتمد على الآلة

حساب إنتاجية

الأجزاء في الساعة = 3600 / وقت الدورة

الإنتاج اليومي = (الأجزاء في الساعة) × (الساعات في الوردية) × (الكفاءة)

مثال على حساب كامل

لأجزاء من PP بسماكة 2 mm بالمواصفات التالية:

• t_napełniania = 1.5s
• t_pakowania = 3.0s
• t_chłodzenia = 25.0s
• t_otwierania/zamykania/wysuwania = 2.5s

الدورة الكلية = 1.5 + 3.0 + 25.0 + 2.5 = 32.0 sثواني

الإنتاجية = 3600/32 = 112.5 جزء/ساعة

استراتيجيات تحسين وقت الدورة

يتطلب التحسين الفعال لوقت الدورة نهجاً منهجياً لكل مرحلة:

1. تحسين وقت التبريد

• قنوات التبريد conformal تقلل وقت التبريد بنسبة 30-50%
• تحسين درجة حرارة القالب لتوازن التبريد ووقت الدورة
• استخدام مواد القالب عالية التوصيل الحراري (سبائك النحاس)
• تطبيق أنظمة تبريد نشطة مع تحكم بالحرارة

2. تحسين وقت الملء

• زيادة سرعة الحقن مع الحفاظ على الجودة
• تحسين تصميم قناة الحقن لتدفق أفضل
• استخدام أنظمة القنوات الساخنة لتقليل اللزوجة
• تطبيق الحقن المتدرج للقوالب متعددة الأعناق

3. تحسين الأداء الميكانيكي

• اختر آلات كهربائية لحركات أسرع
• حسّن قوة الإغلاق لتقليل وقت الإغلاق
• استخدم النظام الهايدروليكي_servo للتحكم الدقيق
• طبق الحركات الموازية حيثما أمكن

4. تحسين تصميم الجزء

• قلّل من تباين سماكة الجدار
• حسّن تصميم الأضلاع والوصلات للتبريد الموحد
• صمم مع مراعاة الإنتاجية مع أخذ التدفق في الاعتبار
• استخدم قوالب العائلات لتعويض وقت الدورة

مزايا آلات التبديل الكهربائية من Tederic

آلات Tederic مصممة خصيصًا لتحسين وقت الدورة:

ميزات سلسلة TT

• حركات القالب السريعة: فتح/إغلاق أسرع بنسبة 30% من الهايدروليكي
• تحديد دقيق للمواقع: دقة ±0.01mm لدورات متسقة
• استعادة الطاقة: الفرامل التوليدية تقلل استهلاك الطاقة
• صيانة منخفضة: بدون تغيير زيت هيدروليكي أو تسريبات

مزايا سلسلة DE الكهربائية بالكامل

• حقن فائق السرعة: سرعات ملء تصل إلى 500 mm/ثانية
• معالجة متوازية: فتح القالب أثناء استعادة المفك
• عمل هادئ: مناسب لبيئات نظيفة
• الثبات الحراري: عملية أكثر ثباتًا

مقارنة الأداء

المُعامِل	Tederic الكهربائية	هايدروليكي قياسي	التحسين
وقت الدورة الجاف	2.5-4.0s	3.5-6.0s	25-35%
استهلاك الطاقة	0.3-0.5 kWك.و.س/كجم	0.6-0.9 kWك.و.س/كجم	40-50%
التكرارية	±0.01mm	±0.1mm	أفضل 10 مرات

الأثر الاقتصادي لوقت الدورة

وقت الدورة يؤثر مباشرة على اقتصاديات الإنتاج:

حساب التكاليف

تكلفة الإنتاج الساعة = (العمالة + المعدات + المادة) / الإنتاجية

العائد على الاستثمار لتقليل وقت الدورة

تقليل وقت الدورة بمقدار 2 sثوانٍ في دورة 30 ثانية:

• زيادة الإنتاج: 6.7% (من 120 إلى 128 جزء/ساعة)
• الادخار السنوي: يعتمد على قيمة الأجزاء والحجم
• العائد على الاستثمار النموذجي: 6-12 mأشهر لمشاريع تحسين الدورة

الأنماط الصناعية

الصناعة	وقت الدورة النموذجي	قطع/ساعة	مستوى عالمي
عبوات رقيقة الجدار	5-8s	450-720	3-5s دورة
مكونات السيارات	30-60s	60-120	20-40s دورة
أجزاء تقنية	45-120s	30-80	30-90s دورة

تخطيط القدرات الإنتاجية

القدرة السنوية = (قطع/ساعة) × (ساعات/مناوبة) × (مناوبات/يوم) × (أيام التشغيل) × (الكفاءة)

حيث تأخذ الكفاءة في الاعتبار التوقفات، وقت إعادة التجهيز، ومشاكل الجودة.

ملخص والصيغ الرئيسية

إتقان حساب وقت دورة حقن البلاستيك ضروري للإنتاج الربح. الصيغ الرئيسية التي يجب حفظها:

الصيغ الأساسية

• وقت التبريد: t_chłodzenie = (h²/π²α) × ln(stała × (T_topnienia - T_formy)/(T_wysuwania - T_formy))
• وقت الملء: t_napełniania = (Objętość الحقن)/(Szybkość الحقن)
• الدورة الكلية: وقت الدورة = t_napełniania + t_pakowania + t_chłodzenia + t_otwierania + t_zamykania + t_wysuwania
• إنتاجية الإنتاج: قطع/ساعة = 3600 / وقت الدورة

أولويات التحسين

1. تقليل وقت التبريد (عادة 70-80% وقت الدورة)
2. تحسين سرعة الآلة (كهربائية مقابل هيدروليكية)
3. تصميم الجزء من أجل الإنتاجية
4. تحسين معايير العملية

مزايا Tederic

• أنظمة التبديل الكهربائي: 30-50% أسرع حركة للقالب
• حقن عالي السرعة: سرعات ملء تصل إلى 500 mm/ثانية
• المعالجة المتوازية: عمليات متعددة في وقت واحد
• الكفاءة الطاقة: 40-50% استهلاك أقل

يتيح حساب وقت الدورة بدقة اتخاذ قرارات واعية بشأن تصميم القالب، اختيار الآلة، وتحسين العملية. استخدم هذه الصيغ مع محاكاة تدفق القالب للتنبؤات الأكثر دقة.

لتحليل مفصل لوقت الدورة وتوصيات الآلات Tederic، اتصل بفريقنا الهندسي. يمكننا مساعدتك في تحسين عملياتك من أجل الحد الأقصى من الإنتاجية والربحية.

انظر أيضًا مقالاتنا حول قوة إغلاق حقن البلاستيك، جرعة الماسترتش – دليل LDR والخلط 2026، و الصيانة التنبؤية المدعومة بالذكاء الاصطناعي.