想把生產遷移（yí）至低工資（zī）國家的努（nǔ）力導（dǎo）致注塑行業（yè）麵臨著愈來愈緊迫的成本壓力，這迫使加工業者（zhě）盡可（kě）能快地推行降低成本的措施，例（lì）如新（xīn）的生產工藝、更高的集成和物資供應上的變化。現在的生產也為節約提供了（le）可觀的空間。

一種途（tú）徑（jìng）是周期時間（jiān），它可能超出最短可能（néng）值的40% 以（yǐ）上。這裏的原因（yīn）存在於差勁的模具熱學設計和過度的殘餘冷卻時間，這通常是根據估算而主觀地預先設定的（de）。機器操作者也常常加（jiā）入一個安全餘（yú）量（liàng），以彌補工藝（yì）及模具偏差，例如溫度和控製波（bō）動，並把（bǎ）生產放到一個穩定狀態當（dāng）中。但這常常是以不理想的周期（qī）時間為代價（jià），所（suǒ）以是高成（chéng）本的。

根據模溫計算冷卻時間

冷卻不僅直接影（yǐng）響在工藝（yì）成本（běn），而且對質量也有（yǒu）著顯著的（de）影響，這反過來又影響著生產效率。殘餘冷卻時間現在（zài）是作為固定值被輸入，無法彌補生產過程中偶爾發生的（de）幹擾，例如（rú）工藝、機器控製和材料的波動。結（jié）果是批量生（shēng）產過程中扭曲、尺寸準確度、表麵質量（liàng）和其它部件特性的變化。

為了解決這樣的問（wèn）題，德國South-West-phalia理工大學、Kistler儀器公司和知名的（de）加工企業聯合參與了一個研究項目，開發一種係統，脫模（mó）點不依賴於固定的周期時間，而是和塑件達到確定熱狀態的時候有關（guān）係。這個步驟不會再把冷（lěng）卻時間保持穩定，而是（shì）模具的熱學性能。

通過測量塑件表麵溫（wēn）度和模腔壓力，在工藝中逐個周（zhōu）期地確定出塑件的熱學狀態。殘餘冷卻時間被（bèi）自動地（dì）計算出來，並被直接傳送給機器控製裝。

此（cǐ）

工藝具有重要的優勢

• 因為不再有必要估算和輸入殘餘冷卻時間，所以試模和安裝時間縮短；

• 因為冷卻時間及周期時間（jiān）被盡可能（néng）地保持短暫，所以經濟性方（fāng）麵有了顯著的（de）改

• 進； 因為脫模溫度穩定，所以塑件（jiàn）質量盡可能（néng）地維（wéi）持穩定。

用於綜合測（cè）量壓力和溫度的傳感器

理想的脫（tuō）模溫度不（bú）僅（jǐn）是由所用塑料決定的，而且還由塑件形狀所（suǒ）決定。因為皺縮（suō）和（hé）扭曲過程的複雜性，以及模壁（bì）和熔體（tǐ）溫度不能預先被準確地確定，所以不可能準確（què）計算出注塑件的脫模溫度。

隻能根據來自原料生產商的引導值和製模商的經（jīng）驗來進行估算，因為在脫模時，以傳統壁厚，貫穿塑件截麵的溫（wēn）度不會完（wán）全相等，從（cóng）塑件中間到外部總（zǒng）會有一個溫度梯度。

圖2：用模腔壓力和（hé）溫度綜合感應（yīng）器測得的工藝情況

所以，為了確定理想的脫模點，要利用（yòng）普通的冷卻（què）時間公式。這實現了對殘餘冷卻時間的理論計算。為了確定某一溫度下的脫模點，意味著模壁溫度和熔體溫度的塑料性能必（bì）須（xū）在冷卻過程（chéng）開始時就已知了。

然而，如前所述，最後提到的兩個參（cān）數是未知的。當然，注塑周期（qī）中（zhōng）的熔體溫度可以在注塑周期中（zhōng）通過熱電偶被實驗性地（dì）獲取，熱電偶必（bì）須在每個周期被引入到模腔中。然而，這種溫度確定方法不適用於生產當中，而主要被用於科學研究。

因此，為了自動計算出批量生產中的殘餘冷卻時間，有必要開發一種方法來準確確定（dìng）模壁溫度分布情況和冷卻開（kāi）始時也就是實際填模過程（chéng）之後的熔體（tǐ）溫度。這需要應用組合的溫度（dù）/壓力傳感器。

依靠這種特殊設計的感應器，溫度測量在傳感器表麵進行，當熔體一到達（dá）傳感器時，和熔體的（de）接（jiē）觸溫度就被記錄下來。在此點之前，傳感器精確地記錄模具溫度，並提供有關模壁溫度分布情況的必要信（xìn）息。綜合的模腔壓力（lì）傳感器探查冷卻開始時體積測定式填充的位置。

因此，所有（yǒu）的信息都可用於逐個周期地通過深入的算法來自動（dòng）解答冷卻時間公式，把（bǎ）啟動脫模過程的實際冷卻時（shí）間提供給注塑機。

在生（shēng）產中（zhōng）證實的預期

在中間時（shí）期，上述的方（fāng）法也在一個大型ABS材料的外殼件（jiàn）（塑件重量約1kg）上被測試。其表麵被鏡麵拋光，必須絕對地無（wú）缺陷。工藝的總周期時間為61秒，其中42秒被冷卻時間所占據。

平均模溫為62℃.在（zài）徹底的手工優化以後，塑件（jiàn）可以在穩定的冷（lěng）卻（què）時間下被做得有足夠的品質。冷卻時間縮短到40秒（miǎo）的固定值把工藝旋轉到了一個不確定（dìng）的質量狀態。在不定期間斷（duàn）中，塑件表麵出現裂紋（wén）（圖3）。這是由頂針所引起的，因為塑件還（hái）沒有達到脫模點的正確（què）溫度。冷卻時間縮短2秒鍾使（shǐ）百分之百用肉眼檢查（chá）塑件成為必要。

在穩定的（de）72℃脫（tuō）模（mó）溫度之下利用自動的冷卻（què）時間計算，可以實現39.8-40.3秒之間的冷（lěng）卻時（shí）間。在這種情況下，即使在較長的（de）生產時間之內也不會出現裂紋。以這種方式，與安全餘量相（xiàng）比，冷卻時間被（bèi）縮短5%。

圖3：沒有（yǒu）自動冷卻時間計（jì）算，在塑件上會偶爾出現裂紋

圖4：帶組合自動冷卻時間計算的SmartAmp載荷放大器

為了（le）檢查係統表現，平均模溫被（bèi）升高至70℃.現在該係統自動地增加冷（lěng）卻時間，在同樣72℃的溫度之下脫模（mó）。這個情況裏的（de）塑件表麵也是完美無瑕的（de）。除了表麵性能以外，還有更多針對塑件的測試（shì）參數。如果脫模溫度保（bǎo）持穩定（dìng），它們停（tíng）留在所需的偏差範圍之內。

這個（gè）例子表明，對於已被人工優化至極限的工（gōng）藝，冷卻時間的自（zì）動（dòng）計算及可能最早的理想變形點可以獲得周期（qī）時間的進一（yī）步縮短，同時保持最佳品質的通常狀態。