想（xiǎng）把生產遷移至低工資（zī）國家的努力（lì）導致注塑行業麵臨著愈來愈緊迫（pò）的成本壓（yā）力，這迫使加（jiā）工業者盡可能快地推行降低成本的措施，例如新的生產工（gōng）藝、更高的（de）集成和物資供應上的變（biàn）化。現在（zài）的生產也為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的（de）40% 以上。這裏的原因存在於差勁的模具熱學設計（jì）和過度的殘餘冷卻（què）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（cháng）常加入一個安全餘量，以彌補工藝及（jí）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（cháng）是以不理想的周期時間為代價，所以是高成本的。

根據模溫計算冷卻時（shí）間

冷卻不（bú）僅直接影響在工藝成本，而且對質量也有著顯著的影響（xiǎng），這反過來又影響著生產效率。殘餘冷卻時間（jiān）現在是作為（wéi）固定（dìng）值被輸入，無法彌補生產過程中偶爾（ěr）發生的幹擾，例如工藝、機器控製和材料的波動。結果是（shì）批量生（shēng）產過程中扭曲、尺寸準確度、表麵（miàn）質量和其（qí）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（yī）個研究項目，開發一種係統，脫模點不依賴於固定的周期時間，而（ér）是（shì）和塑件達到確定熱狀態的時候有關係。這個步驟（zhòu）不會再把冷卻時間保持穩定，而是模具的熱學性能。

通過測量塑件表麵溫（wēn）度（dù）和模腔壓（yā）力，在工藝中逐個周期地確定出塑件的熱學狀態。殘餘冷卻時間被自動地（dì）計算出來，並被直接傳送給機器（qì）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（rù）殘餘冷（lěng）卻時間，所以試模和安裝時間縮短；

• 因為冷卻時間及周（zhōu）期時間被盡（jìn）可能地保持短（duǎn）暫，所以經濟性方麵有了顯著的改

• 進（jìn）； 因為脫模溫度穩定，所以塑件質量盡可能地（dì）維持（chí）穩定（dìng）。

用於（yú）綜合測量壓力和溫度的傳感器

理想的脫模溫度不僅是由所用塑料決定的，而且還（hái）由塑件形狀所決定。因為皺縮（suō）和扭曲過程的複雜性，以及模壁和（hé）熔體溫度不能預先被準確（què）地確定，所以不可能準確計算出注塑件的脫模溫度。

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

圖2：用模腔壓力和溫度綜合感應器測得的工藝情況

所以，為（wéi）了確定理（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（shí）間（jiān）的理論計算。為了確定某一溫（wēn）度下的脫模點，意味著模壁溫度和熔體溫度的塑料性能必須在冷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），注塑周期中的熔體溫度可以在注塑周期中通過熱電（diàn）偶被實驗性地獲取，熱電偶必須在每個周（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，而主要被用於科學研究。

因（yīn）此，為（wéi）了自動計算出批量生產中（zhōng）的（de）殘餘冷卻時間（jiān），有必要開發一種方法來準確確定模壁溫度分布情況和冷（lěng）卻開始時也就是實際填模過程之（zhī）後的熔體溫度。這需要應用組合的溫（wēn）度/壓力傳感器。

依（yī）靠這種特殊設計（jì）的感應器，溫度測量在傳感器表麵進行，當熔體一到達傳感器時，和熔體的接觸溫度就被（bèi）記錄下來。在此（cǐ）點之（zhī）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。綜合的模腔壓力傳感器探查冷（lěng）卻開始時體積測定式填充的位置。

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

在生產中證（zhèng）實的預期

在（zài）中間時期，上述的方法也在一個大型ABS材（cái）料的外殼件（塑件重量（liàng）約（yuē）1kg）上被測試（shì）。其表麵被鏡麵拋光，必須絕對地無缺陷。工（gōng）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℃.在徹底的手工優化以後，塑件可以在穩（wěn）定的冷（lěng）卻（què）時間下被（bèi）做得有足夠的（de）品質。冷卻時間（jiān）縮（suō）短到40秒的固定值把工藝旋（xuán）轉（zhuǎn）到了一個（gè）不確定的質量狀態。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，因為塑件還沒有（yǒu）達到脫模點的正確溫度（dù）。冷卻（què）時間縮短2秒鍾使（shǐ）百（bǎi）分之百（bǎi）用肉眼檢查塑件成為必要（yào）。

在穩定的72℃脫模溫度之下利用自動的冷卻時（shí）間計算，可以（yǐ）實現39.8-40.3秒之間的冷卻時（shí）間。在這種情況（kuàng）下（xià），即使在較長的生產時間之內也不會出現裂紋。以這種方（fāng）式，與安全餘量（liàng）相（xiàng）比，冷卻時間被縮（suō）短5%。

圖3：沒有（yǒu）自（zì）動冷卻時間計算，在塑件上會偶（ǒu）爾出現裂紋

圖（tú）4：帶組合自動冷卻時間（jiān）計算的（de）SmartAmp載荷放大器（qì）

為了檢查係統表（biǎo）現，平均模溫被（bèi）升高至70℃.現在該係統自動地（dì）增加冷卻時間，在同樣72℃的溫度之下脫模。這個情況（kuàng）裏的塑件（jiàn）表麵也是完美無瑕的。除了表麵（miàn）性能以外，還有更多針對塑件的測試參數。如果脫模（mó）溫度保持（chí）穩定，它們（men）停留在所需的偏差範圍之內。

這個例子表明，對於已被人工優化（huà）至極（jí）限的工藝，冷卻（què）時間的自動計算及（jí）可能最早的理想變形點（diǎn）可以獲得周期（qī）時間（jiān）的進一步縮短，同時保持（chí）最佳（jiā）品質的（de）通常狀態。