成型周期的估测

成型周期

注塑成型整个周期时间t用以下公式来表达。
t = td + ti + tc･････････19式
其中
td：中间时间
模具开关时间(被称为注塑成型机器的干燥循环)从模具中取出成型品时间，向模具中插入嵌套时间，脱模剂涂布等的操作时间和。
ti：注塑时间
填充熔融聚合物如阴模内的时间，防止空洞和烧痕等现象出现的不充分填充时间之和。
tc：冷却时间
凝固阴模中的熔融聚合物，在变形和应变不发生的温度下，由顶销将向模具外顶出为止这段模具中的冷却固化时间。

中间时间

最近注塑成型机器改良，进步显著，所以干燥循环极短的成型机相继上市。越缩短干燥循环周期，必须充分考虑模具的材质，设计。即为可承受大冲击负荷的坚固模构造，成型品自动脱模设计。尽可能不使用嵌套是重要的一点。总之，要能正确估计由于成型机，产品，材料等所产生的中间时间。

注塑时间

使用阴模内部容积(cm³)来控制注塑成型机器注塑率(cm³/sec)下规范的聚合物填充时间。接下来，将根据成型品厚度和复杂程度，尺寸精度的要求度算出包含二次压型(保压)时间的注塑时间。
而且，成型机的注塑率受注塑速度调节、阴模厚度和形状、浇口横截面积、材料等级、成型条件(聚合物温度，模具温度，注塑压力)等左右。
注塑率由以上这些因素所影响，一般的同轴螺杆注塑成型机器大致上是每1盎司15～25 cm³/sec的注塑率。成型开始时就可测定注塑率，当然数据的积累也是十分重要的，这样益于对后续的速率推算。

冷却时间

推定普通成型品的冷却时间是，可用平行平面板的一次元热方程式求出。

从此公式中可得出冷却时间tc(sec)和此时刻点上的平板中心温度θ(℃)之间的关系通过以下公式来表达。

其中，ℓ：成型品的最大厚度(m)
α： 聚合物的温度传导率(m²/S)
θ: tc上中心部分的聚合物(冷却)温度(℃)
参照表6．1
顶销顶出时的可能温度由成型品形状，顶销位置所决定，顶出温度由tc表示。
(θ表示为一般情况，在低负荷下(0.45MPa)引起挠曲的温度。)
θs: 模具温度(℃)
θ0: 聚合物初期温度(℃)

作为参考，其他的热可塑性树脂的温度传导率和冷却点详见表6.2
然而，计算公式20稍有麻烦，但如若利用图6.1则很方便。超过3mm以上的厚成型品从表面到一定距离处用θ℃表示，时间设定为冷却时间，在此情况下，要不引发变形就能顶出且又不妨碍实用来考虑。中心面冷却时间和一定距离x处的冷却时间之间的比如图6.2所示。

图6.1推算冷却温度

图6.2平板的凝固

问题案例1
3盎司的螺杆式注塑成型机器上厚度3mm，60φmm的圆板单个成型时，请推算它的成型周期。材料为CM1017，成型条件为聚合物温度250℃，模具温度为65℃。



问题案例2
材料CM3001-N上使用与上述相同的成型机，请推算同样成型品成型时的周期。成型条件为聚合物温度为280℃，模具温度为70℃。


问题案例3
请推算厚度6mm，60mmφ的圆板的冷却时间。其中，因是3mm以上的厚度，离表面1.5mm的点将成为β时的时长作为冷却时间。请算出此时中心部位的温度。材料为CM1017，成型条件为聚合物温度250℃，模具温度为70℃。


因此，此时刻的中心部温度为237℃，且中心部温度到185℃时需要33.6秒。