Skip to content

Injection moulding: cooling time

Hvor længe skal emnet køle i formen, før det kan udstødes?

Answer: Køletiden er den enkeltfaktor, der oftest dominerer cyklustiden ved sprøjtestøbning, og den vokser med kvadratet på godstykkelsen. Den klassiske plade-køleformel fra sprøjtestøbningsteorien sammenholder godstykkelse, materialets termiske diffusivitet samt smelte-, form- og udstødningstemperatur. Du indtaster disse værdier (aflæs diffusiviteten i materialets datablad/Moldflow-data — typisk 0,08–0,15 mm²/s for de fleste termoplaster), og får den beregnede køletid.

Formula

t_køl = (s² / (π² × α)) × ln[(4/π) × (T_smelte − T_form) / (T_udstød − T_form)]

s = godstykkelse, α = termisk diffusivitet — den klassiske pladekøle-ligning fra sprøjtestøbningsteori (Menges/Michaeli), som ligger til grund for de fleste industrielle køletids-tommelfingerregler

Køletiden vokser med kvadratet på godstykkelsen: dobbelt så tykt gods giver ca. 4× så lang køletid

Symbols and units in the formula
SymbolMeaningUnit
godstykkelseMaksimal godstykkelsemm
diffusivitetTermisk diffusivitetmm2/s
smeltetempSmeltetemperatur°C
formtempFormtemperatur°C
udstoedningstempUdstødningstemperatur (varmeafbøjning)°C
=Afkølingstids
=Afkølingstid i minuttermin

Validity and source

Source
Sprøjtestøbningsteori (Menges/Michaeli-køletidsligning)

Does not apply when

  • Formlen forudsætter konstante materialeegenskaber og ensrettet køling gennem en plan plade — den er en god ingeniørmæssig tilnærmelse, men reel køletid afhænger også af køle­kanal­layout, formtemperatur-styring og materialets krystallinitet. Brug altid procesdata fra maskinen/Moldflow som facit ved produktion.

Worked example

The calculator's own default values inserted. The figures are calculated with exactly the formula the tool uses.

Substituted

  • Maksimal godstykkelse3 mm
  • Termisk diffusivitet0.10 mm2/s
  • Smeltetemperatur230 °C
  • Formtemperatur40 °C
  • Udstødningstemperatur (varmeafbøjning)90 °C

Giver

  • Afkølingstid14.4 s
  • Afkølingstid i minutter0.24 min

The calculator itself is locked

Create a free user account to unlock all articles, calculators, templates and range — and get access to quizzes and classes. It takes less than a minute: name, email and a password. No payment card.

Want to try something first? See what you can use without an account — the junior zone, the encyclopedia, the videos and more.

Sådan bruger du den

Køletiden er normalt den største del af cyklustiden ved sprøjtestøbning, og den vokser med godstykkelsen i anden potens. Du regner den, når et nyt emne skal startes op, når du vil vurdere en ændring af formtemperaturen, eller når en kunde spørger, hvad en tykkere væg betyder for prisen.

Step by step

  1. Find emnets største godstykkelse.
  2. Find materialets termiske diffusivitet i datablad eller Moldflow-data.
  3. Skriv smelte-, form- og udstødningstemperatur fra procesvinduet i databladet.
  4. Læs køletiden, og brug den som startværdi i maskinen.

Typical errors

  • At bruge gennemsnitlig godstykkelse. Det tykkeste sted bestemmer køletiden.
  • At sætte udstødningstemperaturen for højt, så emnet slår sig efter udstødning.
  • At sænke formtemperaturen for at spare tid uden at tjekke overflade og indre spændinger.

Examples from everyday life

Hus med 3 mm gods

Et hus i PP med 3 mm gods støbes ved 230 °C smelte og 40 °C form og kan udstødes ved 90 °C.

Maksimal godstykkelse
3 mm
Termisk diffusivitet
0.1 mm2/s
Smeltetemperatur
230 °C
Formtemperatur
40 °C
Udstødningstemperatur (varmeafbøjning)
90 °C

It means: Køletiden er ca. 14.4 s, eller 0.24 min. Det er den, der bestemmer cyklustiden.

Tyndvægget låg i ABS

Et låg i ABS har 1,5 mm gods. Smelten er 240 °C, formen 60 °C, og emnet kan udstødes ved 85 °C.

Maksimal godstykkelse
1.5 mm
Termisk diffusivitet
0.1 mm2/s
Smeltetemperatur
240 °C
Formtemperatur
60 °C
Udstødningstemperatur (varmeafbøjning)
85 °C

It means: Køletiden er kun ca. 5.1 s. Det er det tynde gods, der gør den kort: halv godstykkelse giver alene ca. en fjerdedel af køletiden.

Rule of thumb

Køletiden i sekunder er ca. 1,5-2 × godstykkelsen i mm i anden potens (3 mm ≈ 13-18 s).

How to check the answer

Dobbelt godstykkelse skal give ca. fire gange så lang køletid. Prøv det i beregneren.