想把生產遷移至（zhì）低工資國家的（de）努（nǔ）力導致注塑行業麵臨著愈來愈緊（jǐn）迫的成本壓（yā）力，這迫使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（yì）、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可觀的空間。

一種途徑是周（zhōu）期時間，它可能超出最短可能值的40% 以上。這裏的原因（yīn）存在（zài）於差（chà）勁的模具熱學設計和（hé）過度的殘餘冷卻時間，這通常是根據估算而主（zhǔ）觀地預（yù）先設定的。機器操作（zuò）者也常常加入一個安全餘量，以彌補工藝及模具偏差，例如溫度和控製波動，並把生產放到一個穩定狀態當中。但這常常是以不理想的周（zhōu）期時間（jiān）為代價，所以是高成本（běn）的。

根據模（mó）溫計算冷卻時間

冷卻不僅直接影響（xiǎng）在工藝成本，而（ér）且對質量也有著顯著的影響，這反過來又影響著生產效率。殘餘（yú）冷卻時間現在是作為固定值（zhí）被輸入，無法彌補生產過程中偶爾發生的幹擾，例如工藝、機器控製和（hé）材料（liào）的波動。結果是批量生產過程中扭曲、尺寸準確度、表麵質量和其它部件特性的變化（huà）。

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

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（de）熱學狀態。殘（cán）餘冷卻時間被自動地計算出來，並被直接傳送給機器控製裝。

此

工藝具有重要的（de）優勢

• 因為不再有必要估算和輸入殘餘冷卻時間，所以（yǐ）試模和安裝時間縮短；

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

• 進； 因（yīn）為脫模溫度（dù）穩（wěn）定，所以塑件質量盡可能（néng）地維持穩定。

用於（yú）綜合測量壓力和溫度的傳感器

理想的脫（tuō）模（mó）溫度不僅是由所用塑料決定的，而且還由塑件形狀所決定。因為皺縮和扭曲過程的複雜性，以及模壁和熔體溫度（dù）不能預先被準確地確定，所以不可（kě）能準確計（jì）算出注塑件的（de）脫模溫（wēn）度。

隻能根據（jù）來自（zì）原料生產商的引導值和製模商的經驗（yàn）來進行（háng）估算，因為在（zài）脫模時，以傳統壁厚，貫穿塑件截麵的溫度不會完全相等，從塑（sù）件中間到外部總會（huì）有一個溫度梯度。

圖2：用模腔壓（yā）力和溫度綜合感應器測得的工藝情況

所以，為了確定理想的脫模點，要利用普通的冷卻時間公式。這實（shí）現了對殘餘冷卻（què）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（bì）溫度和熔體溫度的塑料性（xìng）能必須在冷卻過（guò）程開始時就已知了。

然而，如前所述，最後（hòu）提到的兩個參數是未知的。當然，注塑周期中（zhōng）的熔體溫度可以在注塑周期中通過熱電偶被實驗性地獲（huò）取，熱電偶必須在每個（gè）周（zhōu）期被（bèi）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（yú）科學研究。

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

依靠這種特殊設計的感應器，溫度測量（liàng）在傳感器表麵進行，當熔體一到達（dá）傳感器時，和熔體的接（jiē）觸溫度（dù）就被記錄下來。在此點之前，傳感器精確地記錄模具溫（wēn）度，並提供有關（guān）模壁（bì）溫（wēn）度分（fèn）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定式填充（chōng）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來自動解答冷卻時間公式，把啟（qǐ）動脫模過程的實際冷卻時間提供給注塑機。

在生產中證實的（de）預期

在中間（jiān）時期，上述的方法（fǎ）也在一（yī）個大型ABS材料的外殼件（塑件重（chóng）量約1kg）上被測（cè）試。其表麵被鏡麵拋光，必須絕對地無缺陷。工藝的總周期時間為61秒（miǎo），其中42秒被（bèi）冷卻時（shí）間所占據。

平均模溫為62℃.在徹底的手工優化以後，塑件（jiàn）可以在穩定的冷卻時間下被做得有足（zú）夠的品質。冷（lěng）卻（què）時間縮（suō）短到40秒的固定值把工藝旋轉到了一個不確定的質量狀態。在不（bú）定（dìng）期間斷中，塑件表麵出現裂紋（圖3）。這是由頂針所引起的，因為塑件還沒有達到脫模（mó）點的正確溫度。冷（lěng）卻時間縮短2秒鍾使百分之百（bǎi）用肉眼檢（jiǎn）查塑件成為必要。

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

圖3：沒有自動冷卻時間計算，在塑件上會偶爾（ěr）出現裂紋

圖4：帶組合自動（dòng）冷卻時間計算的SmartAmp載荷放大器

為了檢查係統表（biǎo）現，平均模溫被升高至70℃.現在該係統自動地增加冷卻（què）時間，在同（tóng）樣72℃的溫度之下脫模（mó）。這個情況裏（lǐ）的塑件表麵也（yě）是完美無瑕的。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（tuō）模溫度保持穩定，它（tā）們停留在所需的偏差範圍之內。

這個例子表明，對於已被（bèi）人工優化至極限的工藝，冷卻時間的自（zì）動計算（suàn）及可能（néng）最早（zǎo）的理想變形點可（kě）以獲得周期（qī）時間（jiān）的進一步（bù）縮（suō）短，同時保持（chí）最佳品質的通常狀（zhuàng）態。