Liejimo ciklo laikas – Inžinerinis vadovas 2026

Įvadas į ciklo laiko skaičiavimą

Ciklo laiko skaičiavimas yra plastikų liejimo ekonomikos pagrindas. Šis kritinis parametras nustato jūsų gamybos pajėgumą, gamybos kaštus ir įrangos panaudojimą. Nesvarbu, ar esate formos projektuotojas, vertinantis projekto pelningumą, ar įmonės vadovas, optimizuojantis esamus procesus, tikslus ciklo laiko numatymas sutaupo tūkstančius vystymo kaštų ir užtikrina pelningą gamybą.

Šiame išsamiame vadove išskaidysime visą inžinerinę plastikų liejimo ciklo laiko formulę, įskaitant aušinimo laiko lygtis, užpildymo skaičiavimus ir optimizavimo strategijas. Pateiksime matematinius pagrindus prognozuoti gamybos našumą prieš metalo pjovimą, su konkrečiais pavyzdžiais ir Tederic mašinų našumo duomenimis.

Plastikų liejimo ciklo keturios fazės

Kiekvienas plastikų liejimo ciklas susideda iš keturių sekcinių fazių, iš kurių kiekviena prisideda prie bendro ciklo laiko:

1. Užpildymo fazė (įpurškimas)

Lydytas plastikas į formos ertmę įpurškiamas esant aukštam slėgiui ir greičiui.

2. Kompaktavimo fazė (kompaktavimas/spaudimas)

Papildoma medžiaga kompaktuojama į formą, siekiant kompensuoti plastiko susitraukimą aušinant.

3. Aušinimo fazė

Plastikas stingsta formoje, paprastai ilgiausia fazė (60-80% bendro ciklo laiko).

4. Formos judėjimo fazė

Forma atsidaro, dalis išstumiama, o forma užsidaro kitam ciklui.

Suprasti kiekvienos fazės indėlį yra būtina tiksliam ciklo laiko skaičiavimui ir optimizavimui.

Aušinimo laiko lygtis

Aušinimo laikas paprastai yra dominuojantis veiksnys plastikų liejimo ciklo laike, dažnai sudarantis 70-80% bendro ciklo laiko. Aušinimo laiko lygtis kyla iš šilumos mainų pagrindų:

t_aušinimas = (h²/π²α) × ln(konstanta × (T_tirpimo - T_formos)/(T_išstūmimo - T_formos))

Kur:

• t_aušinimas = Aušinimo laikas (sekundės)
• h = Sienelės storis (mm)
• α = Terminis difuziškumas (mm²/s)
• T_tirpimo = Tirpimo temperatūra (°C)
• T_formos = Formos temperatūra (°C)
• T_išstūmimo = Išstūmimo temperatūra (°C)

Supaprastinta inžinerinė formulė

Praktiniams skaičiavimams inžinieriai dažnai naudoja supaprastintą formą:

t_aušinimas = (sienelės storis)² × medžiagos faktorius × ΔT faktorius

Kur:

• Sienelės storis mm
• Medžiagos faktorius: PP = 0.8-1.0, ABS = 1.0-1.2, PC = 1.5-2.0
• ΔT faktorius: Pagal temperatūrų skirtumą

Skaičiavimo pavyzdys

Polipropileno daliai, kurios storis 2 mm:

Tirpimo temperatūra: 220°C, Formos temperatūra: 60°C, Išstūmimo temperatūra: 100°C

t_aušinimas = (2)² × 0.9 × 1.2 = 4.32 ssekundės

Liejimo užpildymo laiko skaičiavimas

Užpildymo laikas priklauso nuo įpurškimo greičio, įpurškimo tūrio ir dalies geometrijos. Formulė yra:

t_ūžpildymas = (Įpurškimo tūris)/(Įpurškimo greitis)

Kur:

• Įpurškimo tūris = Dalies tūris + skirstytuvo tūris (cm³)
• Įpurškimo greitis = Skerspjūvio plotas × užpildymo greitis (cm³/s)

Išplėstinė užpildymo laiko formulė

Atsižvelgiant į tekėjimo ilgį ir klampumą:

t_ūžpildymas = (L × h × w × ρ)/(Q × klampumo_korekcija)

Kur:

• L = Srauto ilgis (cm)
• h, w = Kanalo matmenys (cm)
• ρ = Tankis (g/cm³)
• Q = Tūrinis srautas (cm³/s)
• korekta_lepkości = Klampumo korekcijos faktorius

Didelio greičio įpurškimo Tederic pranašumas

DE serijos Tederic mašinos pasiekia iki 500 mm/s užpildymo greitį, sutrumpindamos užpildymo laikus iki 0.5-2 s sekundžių tipinėms detalėms.

Kompaktavimo ir laikymo laikas

Kompaktavimo laikas nustatomas pagal įpurškimo kanalo užšalimo laiką ir slėgio reikalavimus:

t_kompaktavimo = Kanalo užšalimo laikas + Saugos atsarga

Kanalo užšalimo laiko formulė

t_uzšalimo = (Kanalo storis)² × k / α

Kur:

• k = Šilumos laidumo koeficientas
• α = Termiškai difuzinis koeficientas

Kompaktavimo slėgio profilis

Tipinis kompaktavimo profilis:

• Pradinis kompaktavimas: 80-90% įpurškimo slėgio (0.5-2 s sekundės)
• Antrinis kompaktavimas: 50-70% įpurškimo slėgio (2-5 s sekundės)
• Laikymas: 20-40% įpurškimo slėgio iki kanalo užšalimo

Formos atidarymo ir uždarymo laikas

Formos judėjimo laikas priklauso nuo formos svorio, mašinos specifikacijos ir stūmoklio atstumo:

t_atidarymo/uždarymo = (Stūmoklio atstumas)/(Atidarymo greitis) + Pagreitėjimo laikas

Tipiniai laikai

Mašinos dydis	Atidarymo laikas	Uždarymo laikas	Išstūmimo laikas
50-100 ton	0.8-1.2s	0.6-1.0s	0.3-0.5s
100-300 ton	1.0-1.5s	0.8-1.2s	0.4-0.6s
300-1000 ton	1.5-2.5s	1.2-2.0s	0.5-0.8s

Elektrinio Tederic togglo pranašumas

Elektriniai Tederic togglai pasiekia 30-50% greitesnius atidarymo/uždarymo laikus nei hidraulinės sistemos, su pozicionavimo tikslumu ±0.01mm.

Sauso ciklo laiko svarba

Sausas ciklo laikas yra teorinis minimalus ciklo laikas be aušinimo reikalavimų. Tai kritinė mašinos specifikacija:

Sausas ciklas = t_užpildymo + t_kompaktavimo + t_atidarymo + t_uždarymo + t_išstūmimo

Pramonės standartai

Pritaikymas	Tipinis sausas ciklas	Gaminto ciklas	Efektyvumas
Plonasieniai pakavimai	2-3s	8-12s	25-35%
Universalios paskirties	3-5s	15-30s	15-25%
Didelės techninės dalys	5-8s	45-90s	8-15%

Mašinos parinkimas pagal sausą ciklą

Pasirinkite mašinas, kurių sausas ciklo laikas sudaro 20-30% bendro gaminto ciklo optimaliam efektyvumui.

Visa ciklo laiko formulė

Išsamus ciklo laiko skaičiavimas apima visas fazes:

Bendras ciklo laikas = t_užpildymo + t_kompaktavimo + t_aušinimo + t_atidarymo + t_uždarymo + t_išstūmimo

Visa formulė

Ciklo laikas = MAX(t_aušinimo, t_kitų) + t_mašinos

Kur:

• t_aušinimo = Aušinimo laikas (paprastai siaura vieta)
• t_kitų = Užpildymo, kompaktavimo ir judėjimo laikų suma
• t_mašinos = Nuo mašinos priklausantys laikai

Gamybos našumo skaičiavimas

Dalių per valandą = 3600 / Ciklo laikas

Dienos produkcija = (Dalių per valandą) × (Valandų per pamainą) × (Efektyvumas)

Viso skaičiavimo pavyzdys

PP daliai su sienelės storiu 2 mm su šiais parametrais:

• t_užpildymo = 1.5s
• t_kompaktavimo = 3.0s
• t_aušinimo = 25.0s
• t_atidarymo/uždarymo/išstūmimo = 2.5s

Bendras ciklas = 1.5 + 3.0 + 25.0 + 2.5 = 32.0 ssekundės

Našumas = 3600/32 = 112.5 dalių/valandą

Ciklo laiko optimizavimo strategijos

Efektyvus ciklo laiko optimizavimas reikalauja sisteminio požiūrio į kiekvieną fazę:

1. Aušinimo laiko optimizavimas

• Konformalinių aušinimo kanalų sumažina aušinimo laiką 30-50%
• Optimizuokite formos temperatūrą subalansuodami aušinimą ir ciklo laiką
• Naudokite formos medžiagas su aukštu laidumu (vario keramikos)
• Diegti aktyvias aušinimo sistemas su temperatūros kontrole

2. Užpildymo laiko optimizavimas

• Padidinkite įpurškimo greitį išlaikydami kokybę
• Optimizuokite įpurškimo kanalo projektą geresnei tekėjimui
• Naudokite karštų kanalų sistemas klampumui mažinti
• Diegti kaskadinį įpurškimą daugiagūžėms formoms

3. Optymalizacja maszynowa

• Pasirinkite elektrines mašinas greitesniems judesiams
• Optimizuokite suspaudimo jėgą mažesniam uždarymo laikui
• Naudokite servo-hdrauliką tiksliam valdymui
• Įgyvendinkite lygiagrečius judesius kur tai įmanoma

4. Optymalizacja projektu części

• Minimalizuokite sienelės storio kitimą
• Optimizuokite briaunų ir jungčių projektą vienodam aušinimui
• Projektuokite galvojant apie gamybingumą atsižvelgiant į tekėjimą
• Naudokite šeimų formas ciklo laiko amortizacijai

Elektrinių Tederic togglių privalumai

Tederic mašinos yra specialiai suprojektuotos optimizuoti ciklo laiką:

TT serijos ypatybės

• Greiti formos judesiai: Atidarymai/uždarymai 30% greitesni nei hidrauliniai
• Tikslus pozicionavimas: Tikslumas ±0.01mm nuosekliems ciklams
• Energijos atgavimas: Regeneracinis stabdymas mažina energijos suvartojimą
• Maža priežiūra: Jokio hidraulinio alyvos keitimo ar nuotėkių

Visiškai elektrinės DE serijos privalumai

• Ultra greitas įpurškimas: Užpildymo greitis iki 500 mm/s
• Lygiagretus apdorojimas: Formos atidarymas sraigto atkūrimo metu
• Tylus veikimas: Tinka švariems aplinkos
• Terminis stabilumas: Geresnis proceso nuoseklumas

Našumo palyginimas

Parametras	Tederic elektrinė	Standartinė hidraulinė	Pagerėjimas
Sausas ciklo laikas	2.5-4.0s	3.5-6.0s	25-35%
Energijos suvartojimas	0.3-0.5 kW kWh/kg	0.6-0.9 kW kWh/kg	40-50%
Pakartojamumas	±0.01mm	±0.1mm	10x geresnis

Ciklo laiko ekonominis poveikis

Ciklo laikas tiesiogiai veikia gamybos ekonomiką:

Skaičiavimai

Valandinės gamybos kainos = (Darbas + Įranga + Medžiagos) / Našumas

ROI mažinant ciklo laiką

Ciklo laiko sumažinimas 2 ssekundėmis 30 sekundžių cikle:

• Gamybos padidėjimas: 6.7% (iš 120 į 128 dalių/valandą)
• Metinės santaupos: Priklauso nuo dalių vertės ir apimties
• Tipinis ROI: 6-12 mėnesiai ciklo optimizavimo projektams

Wzorce branżowe

Branża	Typowy czas cyklu	Części/godzinę	Poziom światowy
Cienkościenne opakowania	5-8s	450-720	3-5s cykl
Komponenty samochodowe	30-60s	60-120	20-40s cykl
Części techniczne	45-120s	30-80	30-90s cykl

Planowanie zdolności produkcyjnych

Roczna zdolność = (Części/godzinę) × (Godziny/zmianę) × (Zmiany/dzień) × (Dni operacyjne) × (Efektywność)

Gdzie efektywność uwzględnia przestoje, czas przezbrajania i problemy jakościowe.

Podsumowanie i kluczowe formuły

Opanowanie obliczania czasu cyklu wtrysku tworzyw sztucznych jest niezbędne do rentownej produkcji. Kluczowe formuły do zapamiętania:

Podstawowe formuły

• Czas chłodzenia: t_chłodzenie = (h²/π²α) × ln(stała × (T_topnienia - T_formy)/(T_wysuwania - T_formy))
• Czas napełniania: t_napełniania = (Objętość wtrysku)/(Szybkość wtrysku)
• Całkowity cykl: Czas cyklu = t_napełniania + t_pakowania + t_chłodzenia + t_otwierania + t_zamykania + t_wysuwania
• Wydajność produkcji: Części/godzinę = 3600 / Czas cyklu

Priorytety optymalizacji

1. Zmniejszenie czasu chłodzenia (zazwyczaj 70-80% czasu cyklu)
2. Optymalizacja prędkości maszyny (elektryczna vs hydrauliczna)
3. Projekt części dla produkcyjności
4. Optymalizacja parametrów procesu

Zalety Tederic

• Systemy elektrycznego toggla: 30-50% szybsze ruchy formy
• Wysokoprędkościowy wtrysk: Prędkości napełniania do 500 mm/s
• Równoległe przetwarzanie: Wielokrotne operacje jednocześnie
• Efektywność energetyczna: 40-50% mniejsze zużycie

Dokładne obliczanie czasu cyklu umożliwia świadome decyzje dotyczące projektu formy, doboru maszyny i optymalizacji procesu. Używaj tych formuł z symulacją przepływu formy dla najbardziej dokładnych przewidywań.

Do szczegółowej analizy czasu cyklu i rekomendacji maszyn Tederic, skontaktuj się z naszym zespołem inżynierskim . Możemy pomóc zoptymalizować Twoje procesy dla maksymalnej produktywności i rentowności.

See also our articles on Injection molding clamping force, Masterbatch dosing – LDR & mixing guide 2026, and AI-powered predictive maintenance.