想把生產遷移至（zhì）低（dī）工資（zī）國家（jiā）的努（nǔ）力導致注塑行業麵臨著愈來愈緊迫的成本壓力，這迫使加工業者盡可能快地推行降低成本的（de）措施，例如新的生（shēng）產工藝、更高的集成和物資供應上的（de）變化。現在的生產（chǎn）也為（wéi）節約提供了可觀的空間（jiān）。

一種途徑（jìng）是周期時間，它可能超出（chū）最短可能值的40% 以上。這裏的原因存在於差勁的模具熱學設計和過度的殘餘冷卻時間（jiān），這通常是根據估算而主觀地（dì）預先設定的。機器操作者（zhě）也常常（cháng）加入一個安（ān）全餘量（liàng），以（yǐ）彌補工藝（yì）及模具偏差，例如溫度和控製波動，並把生產放到一個穩定狀態當中（zhōng）。但這常常是以不理想的周期時間為代價，所以（yǐ）是高成本的。

根據（jù）模溫計算冷卻時間

冷卻不僅直接影響在工藝成本，而且對質量也有著顯著的影響，這反過來又影響著生產（chǎn）效率。殘餘冷卻（què）時間現（xiàn）在是作為固定值（zhí）被輸入，無法彌補生產過程中偶爾發生的幹擾，例如工藝、機（jī）器控製和材料的（de）波動。結果是批量生產過（guò）程中扭曲、尺寸準確度、表麵質量和其它部（bù）件特性的變化。

為（wéi）了解決（jué）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（yè）聯合參與了（le）一個研究項目（mù），開發一種係統，脫模（mó）點不依（yī）賴於固定的周期時間（jiān），而是（shì）和塑件達到確定熱狀態的時（shí）候有（yǒu）關係。這個步（bù）驟不會再（zài）把冷卻時間保持穩定，而是模具的熱學性（xìng）能。

通過測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）冷卻時間被自動地計算出來，並被（bèi）直接傳（chuán）送給機器控製裝。

此

工藝具有重要的優（yōu）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（lěng）卻時間及周期時間被盡可（kě）能地保（bǎo）持短暫（zàn），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（jiàn）質（zhì）量盡可能地維（wéi）持穩定。

用於綜合測量壓（yā）力和溫度的傳感器

理想的脫模（mó）溫度不僅是由所用塑料決（jué）定（dìng）的，而且還由塑件形（xíng）狀所決定。因為皺縮和扭曲過程的複雜性，以及模壁和熔體溫度不能預（yù）先被準確地確定，所（suǒ）以不可能準確計算出注塑件的脫模溫度。

隻能根（gēn）據來自原料生產商的引導值和（hé）製模商的經驗來進行估算（suàn），因為在脫模時，以傳統壁厚，貫穿塑件（jiàn）截麵（miàn）的溫度（dù）不會完全相等，從塑件中間到外部總會有一個（gè）溫度梯度。

圖（tú）2：用模腔壓力和溫度綜合（hé）感應（yīng）器測得的工藝情況

所以，為了確（què）定（dìng）理想的脫模點，要利（lì）用普通的冷卻時間公式（shì）。這實現了（le）對殘餘冷卻時間的（de）理論計算。為了確定某一溫度下的脫模點，意味著（zhe）模壁溫度和熔體溫（wēn）度的塑料（liào）性能必須在冷（lěng）卻過程開始時就已知了。

然而，如前所述，最（zuì）後提到的兩個參數是未知的。當然（rán），注塑周期中（zhōng）的熔體溫（wēn）度（dù）可以在注塑周期中通過熱電偶被實驗性地獲（huò）取，熱電偶（ǒu）必須（xū）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（jiū）。

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（lái）準確確定模壁溫度分布情況和冷卻開始時也就（jiù）是（shì）實際填模（mó）過程之後的熔體溫度。這需要（yào）應用（yòng）組合的溫（wēn）度（dù）/壓力傳感器。

依靠這種特殊（shū）設計的感應器，溫（wēn）度測量在傳感器（qì）表麵進（jìn）行，當熔體（tǐ）一到達傳（chuán）感器時，和熔體的接觸溫度就被記錄下來。在此點之前，傳感器精確地記錄模（mó）具溫度，並提供有關模（mó）壁溫度分布情況的必要信息（xī）。綜合的模腔壓力傳感器探（tàn）查冷卻開（kāi）始時體積測定式填（tián）充的位置。

因此，所有的（de）信息都可用於逐個周期地通過深入的（de）算法來自動解答冷卻時間公式，把啟動脫模過程的（de）實際（jì）冷卻時間提供給注塑機（jī）。

在生產中證實的預期

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

平均模溫（wēn）為62℃.在（zài）徹底（dǐ）的手工優化以後，塑件可以在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轉到了一個（gè）不確定的質量狀態（tài）。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（wéi）塑件還沒有達到脫模點的正確溫（wēn）度（dù）。冷（lěng）卻時（shí）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（wēn）度之下利用自動的冷卻時間計算，可以實現39.8-40.3秒之間的冷卻時間。在這種情（qíng）況下，即使在（zài）較長的生（shēng）產時（shí）間之（zhī）內也不會出現裂紋。以這（zhè）種（zhǒng）方式，與安全（quán）餘量相比，冷卻時間被縮短（duǎn）5%。

圖3：沒有自動冷卻（què）時間計算，在（zài）塑件上會偶（ǒu）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

為了檢查係統表現，平均模溫被升（shēng）高至70℃.現（xiàn）在該係統自動地增加冷卻時間，在同樣72℃的（de）溫度之下脫模。這個情況裏的塑件表麵也是完美無瑕的（de）。除了表麵性能以外，還（hái）有更多針對塑件的測試參數。如果脫模溫度保（bǎo）持穩定，它們停留在所需的偏差範圍之（zhī）內。

這個例子（zǐ）表（biǎo）明，對於已被人工優化至極限的工藝，冷卻時間的自（zì）動計算及可能最早的理想變形點可以獲得周期時間的進一步縮短，同時保持（chí）最佳（jiā）品質的通常狀態。