想（xiǎng）把生產遷移至低工資（zī）國（guó）家的努（nǔ）力導致注塑行業麵臨著愈來愈緊迫的成本壓力，這迫使（shǐ）加工業者盡可能快地推行降低成本的措施，例如新的生產工藝、更高的（de）集成和（hé）物資供應上的變化。現在的生（shēng）產也（yě）為（wéi）節約提供了可觀的空間。

一種途徑是周期時間，它可能超出最短可能值（zhí）的（de）40% 以上。這裏（lǐ）的原因存在於（yú）差勁的模（mó）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。機器操作者也（yě）常常加入一個安全餘量，以彌補（bǔ）工藝及模具偏差，例如溫度和控製波動，並（bìng）把生產放到一（yī）個穩定狀態當中。但這常常是以（yǐ）不理想的周期時間為代價（jià），所以是高（gāo）成本（běn）的。

根據模溫計算冷卻時間

冷卻不僅直接影響在（zài）工藝成本，而且對質量也有著顯著（zhe）的影響，這反過來又影（yǐng）響著生產效率。殘餘冷卻時間現在是作為固定值被輸入，無法彌補生（shēng）產過程中偶爾（ěr）發生的幹擾，例如工藝、機器控（kòng）製和材料的波動。結果是批量生產過程（chéng）中扭（niǔ）曲、尺寸準確度、表麵質量和其它部件特性的變化。

為了解決這樣的問題，德國South-West-phalia理工大學、Kistler儀器公司和知名的加工企業聯合參與了一個研究項目（mù），開發一種係統，脫模點不依賴於（yú）固定的周期時間，而是和塑（sù）件達到確定熱狀態（tài）的時候有關係。這個步驟不會再把冷卻（què）時間保持穩（wěn）定，而（ér）是模具的（de）熱學性能。

通過測（cè）量塑件表麵溫度和模腔壓力，在工藝中逐個周期地確定出塑件的熱學狀態。殘餘（yú）冷卻時間被（bèi）自動地計（jì）算（suàn）出來，並被直接傳送給機器控製裝。

此

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（shí）間（jiān），所以試模和安（ān）裝時間縮短；

• 因為冷卻時（shí）間及周期時間（jiān）被盡可能地保持短暫，所以經濟性方麵有了顯著的改

• 進； 因為脫模溫度穩定，所以塑件質量盡可能地維持穩定。

用於綜合測量壓力和溫度的傳感器

理（lǐ）想的脫模溫度不僅是由所用塑料決定的，而且還由塑件形狀（zhuàng）所決定（dìng）。因為皺縮（suō）和扭曲過程（chéng）的複雜性，以及模壁和熔體溫度不能（néng）預先被準（zhǔn）確地確定（dìng），所以不（bú）可能（néng）準確計算出（chū）注塑件的脫模溫（wēn）度。

隻能根據來自（zì）原料生產商的（de）引導值和製模商的經（jīng）驗（yàn）來（lái）進行（háng）估算，因為在脫（tuō）模時，以傳統壁厚，貫（guàn）穿塑件截麵的溫度不（bú）會（huì）完全相等（děng），從塑件中間到外部（bù）總會有一個溫度梯度。

圖2：用模腔壓力和溫度綜（zōng）合（hé）感應器（qì）測得的工藝情況（kuàng）

所以，為了（le）確定理（lǐ）想的脫模點，要利用普通的冷卻時間公式。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（xià）的脫模點，意（yì）味著模壁溫度和熔（róng）體溫度的（de）塑料性能必須在冷卻過程開始時（shí）就已知了。

然而，如前所述，最後提到的兩個參數是未知的。當然，注塑周期中的熔體溫度（dù）可以在注塑周期中通過（guò）熱電偶被實驗性地獲取，熱電偶（ǒu）必須在每個周（zhōu）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（bèi）用於科學研究。

因此（cǐ），為了自（zì）動（dòng）計算出批量生產中的殘餘冷（lěng）卻（què）時間，有必要開發一種方法來準確確定模壁溫度分布情況和（hé）冷卻開始時也就是實際填模過程之後的（de）熔體溫度。這需要應用組合的溫度/壓力傳感器（qì）。

依靠這種特殊設計的感應器，溫度測量在傳感器表麵進（jìn）行，當（dāng）熔體一到達（dá）傳感器時，和熔體的接觸（chù）溫度就（jiù）被（bèi）記錄下來。在此點之前，傳感器精確地記錄（lù）模具溫（wēn）度，並（bìng）提供有關（guān）模壁溫度（dù）分布情況的必要信息。綜合的模腔壓力傳感器探查冷卻開始時體積測（cè）定式填充的位置。

因此，所有的信息都可用於（yú）逐個周期地通過深入的算法（fǎ）來自動解答冷（lěng）卻時間公式，把啟動脫模過（guò）程的實際冷卻時間提供給（gěi）注塑機。

在生產中證實的（de）預期

在中間（jiān）時期，上述的方法也在一個大型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（pāo）光，必須絕對地無缺陷。工藝的總周期時間為61秒，其中42秒被冷卻時間（jiān）所占（zhàn）據。

平均模溫為62℃.在徹底的（de）手工優化以後，塑件可以在（zài）穩定的冷卻時間下被做得有足夠的品質。冷卻時間縮短到40秒的固定值把工藝旋（xuán）轉到了一個不確定的質（zhì）量狀態。在不定期間斷中，塑件表麵出現裂紋（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溫度。冷卻時間縮短2秒鍾使百分之百用肉眼檢查塑件成為必要。

在穩定的72℃脫模溫度之下利用自動的冷（lěng）卻時間計算（suàn），可以實（shí）現39.8-40.3秒之間的冷卻時間。在這種情況下，即使在較長的生產時間之內也不會（huì）出現裂紋。以這種方式，與安全餘量相比，冷卻時間被縮短5%。

圖3：沒有自動（dòng）冷卻時間（jiān）計算（suàn），在塑（sù）件上會偶爾出現（xiàn）裂紋

圖4：帶組合自動冷卻時間計算的SmartAmp載荷放大器

為了檢查係統表現，平均模溫被升高至70℃.現在該係（xì）統自動地增加冷卻時間，在同樣72℃的溫度之下脫模。這個情況裏的塑（sù）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（cè）試參數。如果（guǒ）脫（tuō）模溫（wēn）度保持穩定，它們停留在（zài）所需的偏差範圍之內（nèi）。

這個例子表明，對於（yú）已被人工優化至（zhì）極限的工藝，冷卻（què）時間的自動計算及可能最早的理（lǐ）想（xiǎng）變形點可以獲得（dé）周期時間的進一步縮短，同時（shí）保（bǎo）持最佳（jiā）品質的（de）通常狀態。