想把生產遷移至低工資國家的（de）努力導致注塑行業（yè）麵臨（lín）著愈來愈緊迫的成本壓力，這（zhè）迫使加工業者（zhě）盡可（kě）能快地推行降低成本的措施，例如新的生產工藝、更高的集成和物（wù）資供應上的變（biàn）化。現在的（de）生產也（yě）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（zhí）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，這通常是根據估算而主觀地預先設定（dìng）的。機器（qì）操作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（hé）控製波動（dòng），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期時間為（wéi）代價，所以是高成本（běn）的。

根據模溫計算冷卻時間

冷卻不僅直接（jiē）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（xiào）率。殘餘冷卻時間現在（zài）是作為固定值被輸入，無法彌（mí）補生產過程中偶爾（ěr）發生的幹擾，例如（rú）工藝、機器控製和材料的波（bō）動（dòng）。結果是批量生產過程中扭曲、尺寸準確度（dù）、表麵質量（liàng）和其它部件特性（xìng）的變化。

為了解決這樣（yàng）的問題，德國South-West-phalia理工大（dà）學、Kistler儀器公司（sī）和知（zhī）名的加工企業聯合參與了一個研究項目，開發一種係統，脫模點不依賴於（yú）固定的周期時間，而是和塑件達到確定熱狀態的時候有關係（xì）。這個（gè）步驟不會再（zài）把冷卻時間保（bǎo）持穩定，而是模具的熱學性能。

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熱學狀態。殘餘冷卻時間被自動地計算出來（lái），並被直接（jiē）傳送給機器控製裝（zhuāng）。

此

工藝具有重要的優勢

• 因為不再有必要估算（suàn）和輸入殘餘冷卻時間，所（suǒ）以試模和安裝時（shí）間縮短；

• 因為冷卻（què）時間及周期時間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（wěn）定。

用於綜合測量壓力和溫度的（de）傳感器

理想的脫模（mó）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。因為皺縮和扭曲過程的複雜性，以及模壁和熔體溫度不能預先被準確地確定，所以不可能準確計算出注塑件的脫模溫度。

隻（zhī）能根據來自原料生產商的引導值和製模商的經驗來（lái）進行估算（suàn），因為在脫模時（shí），以傳統（tǒng）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（bù）總會有一個溫度梯度。

圖2：用模腔（qiāng）壓力和（hé）溫度綜合感（gǎn）應器測得的工藝情況

所以，為了確定理想的脫模（mó）點，要利用普通的冷卻時間公式。這（zhè）實現了對殘餘冷卻時間的理論計算。為了確（què）定某一（yī）溫度（dù）下的脫模點，意味著模壁溫度和熔（róng）體溫度的塑料性能必須在冷卻過程開始時就已知了。

然（rán）而（ér），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（wēn）度可以在注塑周期中通過熱電偶被實驗性地（dì）獲取，熱電偶（ǒu）必須在每個周期被引入到模（mó）腔（qiāng）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（xué）研（yán）究。

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

依靠這種特殊設計的感應器，溫度測量在傳感（gǎn）器表麵進行，當熔體一到達傳感器時，和熔體的接（jiē）觸溫度就被記錄下來。在此點之前（qián），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息。綜合（hé）的模腔壓力傳感器探查冷卻開始（shǐ）時體積測定式填充的位置。

因（yīn）此，所有的信息都可用於逐個周期地通過（guò）深入的算（suàn）法來自動解答冷（lěng）卻時間公式，把（bǎ）啟動（dòng）脫模過程的實際冷卻時間（jiān）提供（gòng）給注塑機。

在生產（chǎn）中證實的預期

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

平均模溫為62℃.在徹底的手工優（yōu）化以後，塑件（jiàn）可以在穩定的冷卻時間下被做得（dé）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（dào）了一個不確定的質量狀態。在（zài）不（bú）定（dìng）期間斷中，塑件表麵出現裂紋（圖3）。這是由頂針（zhēn）所引起的，因為塑（sù）件還沒有（yǒu）達到（dào）脫模點的正確（què）溫度（dù）。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（wēn）度（dù）之下利用自動的冷卻時間計算（suàn），可（kě）以實現39.8-40.3秒（miǎo）之間的冷（lěng）卻時（shí）間。在這種情況下，即使在較長的生產時間之內也不會出現裂紋。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：帶組合自動冷卻時間（jiān）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。這個情況裏的塑件表（biǎo）麵也是完美無瑕的（de）。除了（le）表麵性能以外，還有更多針對塑件的測試參數。如果脫模溫度（dù）保持穩定，它們停留在所需的（de）偏差範圍之內。

這個例子表明（míng），對於已被人工優化（huà）至極限的工（gōng）藝，冷卻時間的自動計算及（jí）可能（néng）最早的理（lǐ）想變形（xíng）點可以獲（huò）得周期（qī）時間的進（jìn）一步縮（suō）短，同時保持最佳（jiā）品質的通常狀態。