注塑成型周期时间：迈向更快、更智慧制造的关键

注塑成型周期时间（Cycle Time）是塑胶制造中最关键的指标之一。它直接影响您的生产效率、单件成本，甚至关系到设备寿命。本文将深入解析周期时间的定义、影响因素，以及优化成型周期的实战策略，帮助您打造更具竞争力的成型产线。

注塑成型周期时间是指完成一个完整成型循环所需的总时间，从模具闭合开始，到产品顶出、模具再次开启为止。

• 模具闭合时间：模具完成合模与锁模所需的时间。
• 注塑时间：熔融塑料透过喷嘴注入模穴的过程，时间取决于注塑速度、胶量与流动阻力。
• 保压时间：维持模内压力以补偿冷却收缩，避免产生缩痕与空洞。
• 冷却时间：最耗时的阶段，塑料在模具中冷却凝固。
• 开模时间：冷却后模具开启，准备顶出。
• 顶出时间：使用顶出针或机械手将产品顶出。若产品黏模或需多次顶出，时间会增加。
• 延迟/其他时间：包含下列非制程动作的时间：
  • 安全确认或讯号延迟
  • 机械手或输送带动作
  • 人工介入
  • 液压或控制系统延迟

Cycle Time 决定了你一小时能生产几模产品，直接影响你的：

• 产能（Productivity）
• 单件成本（Cost per piece）
• 交期（Lead Time）
• 设备稼动率（Utilization）

举例说明：

• 如果 Cycle Time 是 30 秒，一小时最多成型 120 模
• 如果能缩短到 25 秒，那就能生产 144 模 ➜ 效率提升 20%！

所以，即使只是节省 2～3 秒的周期时间，在大批量生产中也会造成显著的总产出差异，对于瓶颈工站更是影响巨大。

这是注塑成型现场最常被问到的关键问题之一。想要缩短周期，不只靠机台速度，更重要的是整合「模具」、「机台」、「成品设计」、「制程控制」与「自动化系统」，从各个环节同时下手。以下几个方向供参考：

又称：塑化与开模同步进行（Simultaneous Plasticizing and Mold Opening）

此技术是当注塑成型机的储料所​​需时间大于冷却时间时，为了避免开模完成后仍需等待储料完成，进而浪费空转时间，此技术允许机台在模具开启的过程中，即开始进行螺杆的塑化储料动作。

核心条件是：当储料时间大于冷却时间时，启用边开边储（即射储分离）才能真正有效缩短Cycle Time。

效益：

• 储料与模具开模动作重叠，提高时间利用率
• 减少空转时间，提升周期重叠效率
• 可缩短整体成型周期达 10～20%
• 搭配直驱式储料系统（如华嵘设计）可进一步提升节能效率（最高可节能 26%）

适用场景：

• 冷却时间长的大型产品
• 高产量生产需求
• 具备独立塑化控制系统的机台

又称：顶出与开模同步进行（Simultaneous Ejection and Mold Opening）

此技术使机台在模具尚未完全打开时，就开始顶出成品。前提是产品结构与模具设计允许，且能确保脱模安全，不损伤产品或模具。

特别注意是：边开边顶与边开边中子通常只能择一启用，因为顶出与中子动作通常共用同一组液压油路或电磁阀，无法同时动作。

效益：

• 顶出与开模动作重叠，节省空转等待
• 加快顶出流程
• 适合产品结构简单且表面不易损伤者

适用场景：

• 标准化大量生产
• 不需保护表面的产品设计

与边开边顶相似，边开边中子是指模具开启的过程中同步启动滑块或中子抽出动作，同样是为了节省整个开模后才启动中子的等待时间。

特别注意是：边开边顶与边开边中子通常只能择一启用，因为顶出与中子动作通常共用同一组液压油路或电磁阀，无法同时动作。

适用场景：

• 有滑块或侧抽结构的模具
• 产品结构允许提前脱离中子的成型件

效益：

• 中子抽出与开模同步，节省脱模延迟时间
• 缩短整体成型周期

注意事项：

• 中子必须在开模过程中安全脱开，避免卡模或损坏
• 须在设计阶段确认油路规划及动作逻辑

• 分段射出（快→慢→快）确保填充稳定，防止毛边
• 保压时间依产品特性调整，避免过补压
• 合并动作如开模与顶出同步
• 开模段速优化（快速开模＋慢速停煞）

• 检查模具水路是否均匀覆盖关键区域
• 加装模温控制器提升冷却效率与稳定性
• 采用双回路设计或热平衡设计

• 导入微物理发泡注塑成型技术：微物理发泡是一种先进的物理发泡技术，透过将超临界流体（如 N₂ 或 CO₂）注入塑料熔胶中产生均匀的微气泡结构，达成下列成效：
  • 缩短冷却时间
  • 减轻产品重量与压力负荷
  • 改善尺寸稳定性与翘曲变形
• 发泡后材料密度降低，导热性改善，内部无需厚壁完全冷却即可脱模。
• 通常可减少冷却时间达 20～30%。
• 适合结构件、不需要高密度的外壳件（如物流箱、工具外壳等）。
• 同时降低注塑压力，减少锁模力需求，动作更轻快。
• 微气泡可平衡内部应力，提升尺寸稳定性。

延伸阅读：微物理发泡注塑成型：实现最大化的减重与尺寸稳定性

• 机械手臂同步取件：缩短模具开模等待时间，并提升安全性与一致性。
• 整合自动剪水口、自动包装、组装流程：让后段作业与模具开关同步。
• 立式注塑机情况下采用双滑板、转盘机构：达到 A 取出、B 注塑交错作业，减少停机时间。
• 模内贴标技术：在注塑成型内完成贴标，减少额外加工周期。

• 智慧管理系统
  • 监测周期时间、射压、保压压力、模温、机构时间等参数
  • 若某一周期异常变长，可立即警示与溯源
• 远端诊断支援：维修或成型异常时，缩短停机等待时间

Cycle Time（成型周期时间）是指从一次成型动作开始，到下一次相同动作开始的总时间。也就是说，从模具闭合、射出、保压、冷却、开模、顶出、到模具再次闭合为止的整体动作所花费的时间。

举例来说：

一个产品从开始注塑到取出再关模，一共花了 30 秒，这就是该产品的 Cycle Time。

Cycle Time 通常是以秒为单位，计算公式如下：

实际上，有些客户也会直接观察操作介面上的周期记录，或透过控制器或周期分析系统来量测。

举例来说：

• 模具闭合：1.5 秒
• 射出：2 秒
• 保压：3 秒
• 冷却：15 秒
• 开模：1.2 秒
• 顶出：1.3 秒
• 合计：Cycle Time = 24 秒

Cycle Time 没有固定的「标准值」，它会根据以下因素而有很大差异：

主要影响因素

1. 产品大小与厚度：愈厚愈大，冷却时间愈长。
2. 模穴数量：多模时顶出、开模时间可能增加。
3. 塑胶原料特性：如 PA、PC 通常冷却较慢；PP、PE 成型快。
4. 模具冷却设计是否良好。
5. 是否搭配自动化设备（如机械手、快速模具、更高阶控制器）。

在实务上，当我们不含冷却时间、只想描述「机台动作本身」所需的周期时，通常以下干循环时间（Dry Cycle Time / 空周期时间）方式表达：指机台在不装模具、不注塑、不冷却的情况下，纯粹进行「模具开合＋顶出」一个完整动作所需的最短时间。

在不安装模具、不注塑、不冷却、不加载塑料的情况下，让机台进行一套完整「关模 → 开模 → 顶出 → 回位」的循环动作所需时间。它是机构动作的最小周期极限值，也代表了机台的基础动作性能与速度反应能力。

在没有模具、没有注塑动作、纯粹开模关模与顶出的动作时间，会依据机台的大小（锁模力吨数）与行程距离不同而有所差异。举例来说，越大型的机台，开模与关模的行程较长、模板重量较重，所需的动作时间自然也会比较久；反之，小吨数机台动作行程短，干周期会较快。

在注塑成型的实务现场，Cycle Time 的优化从来不是单一参数的微调，而是一整套从机台动作、模具冷却、控制逻辑、材料特性到智慧监控的整体思维。

如同我们在本文所介绍的几大方向—
从动作合并与段速优化，到导入微物理发泡技术与直驱储料马达系统；从冷却水路设计到模内自动化与智慧平台数据监控，每一个环节的优化，累积起来就能替企业创造可观的时间与产能差异。

• 每小时产能提升 10～30%，订单交期更具弹性与竞争力
• 降低单件成本，减少用电、人力与耗材浪费
• 生产节奏更稳定，有利于品质控管与产线排程
• 迈向 ESG 节能目标，导入节能设备与发泡技术，同时强化永续价值

如果您在注塑成型机、自动化整合或智慧管理系统方面有规划需求，欢迎与我们联系。华嵘将以超过 40 年注塑成型经验，我们提供专业的设备建议与导入规划，协助您朝向高效率、低能耗、智慧制造的方向迈进。

• 集团名称: 华嵘集团
• 品牌: 华嵘、煜达、南嵘
• 服务项目: 注塑机、立式射出机、成型设备取出装置
• 服务电话: (06)7956777
• 集团总部: 台南市西港区庆安里中州21之6号
• 官方网站: https://www.huarong.com.tw/