射出週期

注射周期（英語：Injection Cycle）指熱塑性塑膠射出成型時完成一次射出成型所需的時間，也稱總周期。

時間組成

注射周期由注射（充模）、保壓時間、冷卻和加料（包括預塑化）時間以及開模（取出製品）、輔助作業（如塗擦脫模劑、安放嵌件等）和閉模時間組成。在整個成型周期中，冷卻時間和注射時間最重要，對製品的性能和質量有決定性的影響。注射周期是影響射出成型的重要工藝因素。注射過程可分為以下幾個階段：

1. 柱塞空載期 在時間t₀~t₁間物料在料筒中加熱塑化，注射前柱塞（或螺杆）開始向前移動，但物料尚未進入模腔，柱塞處於空載狀態，而物料在高速流經噴嘴和澆口時，因剪切摩擦而引起溫度上升，同時因流動阻力而引起柱塞和噴嘴處壓力增大。
2. 充模期 時間t₁時塑膠熔體開始注入模腔，模具內壓力迅速上升，至時間t₂時，型腔被充滿，模腔內壓達最大值，同時物料溫度、柱塞和噴嘴處壓力增大。
3. 保壓期 在t₂~t₃時間內塑膠仍為熔體，柱塞需保持對塑膠的壓力，使模腔內的塑膠得到壓實和成型，並緩慢地向模腔中補壓入少量塑膠，以補充塑膠冷卻時的體積收縮。隨模腔內料溫下降，模內壓力也因塑膠冷卻收縮而開始下降。
4. 返料期（返壓期或倒流期） 柱塞從t₃開始逐漸後移，過程中並向料筒前端輸送新料（預塑）。由於料筒噴嘴和澆口處壓力下降，而模腔內壓力較高，尚未凍結的塑膠熔體模具內壓反推向澆口和噴嘴，出現倒流現象。
5. 凝封期 在t₄~t₅時間內，型腔中料溫繼續下降，至凝結硬化的溫度時，澆口凍結倒流停止，凝封時間是t₄~t₅間的某一時間。
6. 繼冷期 是在澆口凍結後的冷卻期，實際上型腔內塑膠的冷卻是從充模結束後（時間t₂）就開始的。繼冷期是使型腔內的製品繼續冷卻到塑膠的玻璃化溫度附近，然後脫模。

時間長度

僅就注射與保壓時間等來看，一般製品的注射充模時間都很短，約2~10秒的範圍，隨塑膠和製品的形狀，尺寸而異，大型和厚壁的製品充模時間可達10秒以上，一般製品的保壓時間約20~100秒，大型和厚壁製品可達1~5分鐘甚至更多。冷卻時間以控制製品脫模時不撓曲，而時間又較短為原則，一般為30~120秒，大型和厚壁製品可適當地延長。

縮短成型周期的主要途徑

採用自動化高速成型模具的主要目的是縮短射出成型周期，使其達到注射機可塑化能力的極限，以提高塑件質量，節省人力，提高生產效率。縮短成型周期的主要途徑如下。

縮短注射時間

• 縮短注射時間的主要方法是，採用較大的注射壓力，使熔料填充時間縮短。這就要求應選用截面積較小的澆口，如點澆口和側澆口等。由於這些澆口截面積較小，當凝料通過時會產生很高的剪切速率和因高速摩擦而新生熱量，提高熔料的流動性，使物料很快充滿型腔。為了這個目的，應使流道儘量地短。如採用無流道和熱流道澆注系統，則可以將噴嘴的前端直接接觸澆口處，使流動阻力大大減小，更有利於注射時間的縮短。
• 使成型零件各部保持適宜的溫度。在注射過程中，由於流道及模體的散熱原因，當熔融塑膠到流程末端時，其溫度逐漸降低引起末端型腔出現填不滿的現象。為了避免這種現象發生，模具的溫度在流程的末端就應該高一些。在容易產生熔接痕的部位也應使模具溫度略高一些，以避免熔接痕的產生。為此有時採用局部加熱的方法，或採用循環水道的疏密排布來平衡熱量，即將循環水路的出口設在流程末端（水路出口處水溫要比入口處要高），以調節模溫的平衡，保證熔料在澆注末端的流動性。
• 設置必要的排氣、溢流裝置。在高速成型時，由於注射壓力大，熔融塑膠填充時間短，型腔內的空氣如果不能及時迅速地排出就會影響塑件的質量，產生注射缺陷，因此，在設計時應進行充分考慮。在哪些必要的部位設置排氣槽，一般多在分型面和各流程末端設置適當的排氣槽以及必要的溢流裝置。

縮短熔料冷卻固化時間

注射過程中熔料的冷卻固化時間占了很大的比例，因此，提高模具的冷卻效率，縮短冷卻固化時間是縮短成型周期最有效的方法之一。

• 提高整體模具冷卻效率。一般說來模體的冷卻是靠循環水路的水帶走熱量實現模體冷卻的。在設置了良好的冷卻迴路後，最主要的問題是加大冷卻水的流量，並設法縮小冷卻水出口處與入口處的溫差，特別是自動化高速成型模具，其出入口的溫差應控制在3℃以內。冷卻水道採用並聯的方法較為有效，特別是在夏天採用自來水時應設置專用冷卻水的冷卻和輸送裝置。它的作用是，從模體水路出口流出的水有一定的溫度，這些水在經過冷卻裝置降溫後用專用水泵流入水路的入口處，一可以提高冷卻效率，二還可以循環使用，節約用水。
• 冷卻水迴路儘可能設在成型塑件附近，且在側壁上加工出階梯狀或粗螺紋狀等阻流結構。這時冷卻水流在返回時將碰撞階梯部位，並從型芯處獲取熱量，帶走熱量的冷卻水又在階梯部位飛濺，與進入的冷卻水碰撞，從而提高冷卻水與型芯體的接觸面積，增加冷卻效果。當型芯形狀細長時，由於型芯體積小，成型時溫度容易升高而不容易散熱降溫，對成型周期有很大影響，必須設置冷卻裝置。但從內部無法設置冷卻水路時，可選用導熱性較好的鈹銅合金。
• 自動化高速成型模具為了達到冷卻均衡，有的時候，需要在某個局部進行局部冷卻和局部加熱。在自動化高速成型時，流道的冷卻問題也是不可忽略的。如果採用冷流道系統澆注成型時，由於主流道和分流道相對比較粗大，它們的冷卻時間也會相對延長，即同時延長成型周期。因此在流道處設置冷卻迴路則是十分必要的。

縮短輔助時間

輔助時間是指在成型周期內，除了注射保壓以及冷卻固化過程以外的時間，即模具從打開到閉合的這段時間。在這段時間裡，塑件和澆注凝料從脫模到自動落出模外、模體成型區域的雜物清除以及合模過程中移動零件的復位等。它們所占用的時間比例不大，但在自動化高速成型過程中是分秒必爭的。為了縮短輔助時間，常採取壓縮空氣吹拂的方法，在合模前自動清除雜物。

相關條目

• 射出成型

參考文獻

1. 王貴恆. 高分子材料成型加工原理. 北京: 化學工業出版社. 1991: 141–154. ISBN 9787502508623.
2. 王文廣，田寶善，田雁晨.塑膠注射模具設計技巧與實例. 北京: 化學工業出版社. 2003: 371–373. ISBN 7502549722.