掌握冷卻時間，實現高效率低缺陷的射出成型流程
2025-06-24 15:43:43
在射出成型製程中，冷卻時間（Cooling Time）不僅佔據整個成型週期的多數時間，通常高達 70% ~ 85%，更直接影響產品品質、模具壽命與生產效率，雖然冷卻階段在操作流程中常被視為被動等待，實際上卻是整體製程中最具優化潛力的環節，因此，有效預測並控制冷卻時間，已成為提升射出成型製程效能的關鍵課題。
冷卻時間是指從保壓結束到產品達到具備足夠剛性、可安全脫模所需的時間，儘管熔膠在注入模穴後即開始降溫，但在實務上，冷卻階段常被定義為從保壓完成到實際開模及脫模的期間，在此期間，塑料需從其熔融溫度降至接近或低於其熱變形溫度（HDT），以確保產品能在不變形的情況下由模具推出。
| 狀態 | 結果 | 可能缺陷 |
| 冷卻不足 | 產品未完全固化即脫模 | 翹曲、變形、表面凹陷及應力裂紋，產生品質問題 |
| 冷卻過度 | 無實質冷卻效益 | 浪費週期時間、降低生產效率、增加能源成本 |
延伸閱讀：射出成型缺陷：原因及解決方案
：冷卻時間（秒）
：產品最大壁厚（mm）
：材料熱擴散係數（mm²/s）
：熔融溫度（°C）
：模具溫度（°C）
：脫模溫度（°C），通常接近HDT
* 厚度平方（h²）對冷卻時間的影響最大，厚度增加將顯著延長冷卻需求。
- 均勻壁厚：壁厚越厚，冷卻所需時間越長，保持均勻厚度可減少冷卻不均與變形。
- 肋骨、柱位：這些局部加厚結構易形成熱點，延長冷卻時間。
- 熱導率低的塑膠（如ABS）需較長時間冷卻；熱導率高的塑膠（如PA6） 相對冷卻快。
- 結晶性塑膠（如POM、PP）需冷卻至低於結晶溫度才能脫模，冷卻時間相對延長。
- 無定形塑膠（如PC、PS）只需低於 HDT 即可脫模。
- 冷卻水道配置：冷卻管線需緊貼模穴輪廓，配置對稱且分布均勻，並有足夠水流量與壓差。
- 隔熱元件：可降低熱量回傳至模具，減少整體模具溫度。
- 熔膠溫度：溫度過高將延長冷卻時間，須依材料建議值設定。
- 模具溫度：模溫過高冷卻時間拉長，模溫過低則可能導致熔接線、表面缺陷，須取得平衡。
- 保壓與冷卻的區分：冷卻階段應自保壓結束後開始算，適當劃分保壓與冷卻階段，才能準確控制時間參數。
1. 3D冷卻水道技術
運用金屬3D列印實現傳統加工難以完成的複雜曲面冷卻路徑，適用於小型、薄壁及多穴模具，能均勻分布冷卻流體，提升熱交換效率，避免局部過熱，縮短冷卻時間並提高產品尺寸穩定性與表面品質。
2. 微發泡成型技術
透過注入微細氣泡降低塑料密度與熱容，促進熔體快速冷卻，有效縮短冷卻週期，同時抑制縮痕與凹陷，提高成品表面完整度並降低材料用量，符合環保節能趨勢。
3. 模具防結露裝置
降低模具溫度時模具表面容易因溫差產生水氣凝結，造成結露現象影響製程穩定與模具壽命，低露點乾燥風系統能維持模具表面乾燥，避免冷凝水珠生成，確保成型品質穩定。
4. 乾式冷卻器
採用封閉式空氣-水循環系統，顯著降低水損耗及結垢問題，減少能耗與環境污染風險，提升冷卻系統的維護便利性。
1. 水質過濾與軟化系統
透過軟水過濾去除水中鈣、鎂等礦物質，減少水垢沉積，避免水路阻塞導致熱傳效率下降。
2. 氣水混合低壓清洗技術
定期以氣水混合流體清除冷卻水道內部累積的汙垢，無需化學藥劑，環保高效且維持水道暢通。
冷卻時間不僅佔據大部分成型週期，更深刻影響產品品質、模具壽命與整體產能表現，雖處於成型流程的後段，卻是連結設計理念與製造現實的關鍵環節，唯有將冷卻時間納入整體製程思維中加以系統性管理，才能使產品一致性與生產效率同步提升，進而達成穩定、可靠且具競爭力的製造成果。
- 集團名稱: 華嶸集團
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