想把（bǎ）生產（chǎn）遷移至低工資國家的努力（lì）導致注塑（sù）行業麵臨著愈來愈緊迫的成本壓力，這迫使加（jiā）工業者盡可能快地推行降低成本的措施，例如新的生產工藝、更高的集成和物（wù）資供應上的變化。現在的生產也為節約提供了可（kě）觀的空間。

一（yī）種途徑是周期時間，它可能超（chāo）出最短可能值的40% 以上。這裏的原因存在於差勁的模具（jù）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預先設定的。機器操作者也（yě）常常加入一個安全餘（yú）量，以彌補工藝及模具偏（piān）差（chà），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）期時間為代價，所以是高成本的。

根（gēn）據模溫計算冷卻時間

冷卻不（bú）僅直（zhí）接影響在工藝成本，而且（qiě）對質量也有著顯著的影（yǐng）響，這反過來又影響著生產效率。殘餘冷卻時間現在是作為固定值被輸（shū）入（rù），無法彌補生（shēng）產過程中偶（ǒu）爾發（fā）生的幹擾，例如工藝、機器控製和材料的波動。結（jié）果是批量生產過程中扭曲、尺寸準確度、表（biǎo）麵質量和其它部件特性的變化。

為了解決這樣的問（wèn）題，德國South-West-phalia理工大學、Kistler儀器（qì）公司（sī）和知名的加（jiā）工企業聯合參與了一個研究項目，開（kāi）發一種（zhǒng）係（xì）統，脫模點（diǎn）不依賴於（yú）固定的周期時間，而是和塑件達（dá）到確定（dìng）熱狀態的時候有關係。這個（gè）步驟（zhòu）不會（huì）再把冷卻時間保持穩定，而是（shì）模具的熱學性能。

通（tōng）過（guò）測量塑件表麵溫度和模腔壓（yā）力，在工藝中逐個周（zhōu）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，並被直接傳送給機器控製裝。

此

工藝具有重要的優勢（shì）

• 因為不（bú）再有必要估（gū）算和輸入殘餘冷卻（què）時間，所以試（shì）模和安裝時間縮短；

• 因為冷卻時間及周期時（shí）間被（bèi）盡可能地保持（chí）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

理想的脫模溫度不僅是由所用塑料決定的，而（ér）且還由塑件形（xíng）狀所決定（dìng）。因為（wéi）皺縮和扭曲過程的複雜性（xìng），以及模壁和熔體溫度（dù）不能預先被準確地確定（dìng），所以不可能準確計（jì）算出注（zhù）塑件（jiàn）的脫模溫度。

隻能（néng）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，因為在脫模時，以（yǐ）傳統壁厚，貫穿塑件截麵（miàn）的溫度不會完全相等，從塑件中（zhōng）間（jiān）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，為了確定理想的脫模點，要利用普通（tōng）的冷卻時間公式。這實現了對殘餘冷卻時（shí）間的理論計算。為了（le）確定某一溫度下的脫模點，意味著模壁溫（wēn）度和熔體溫（wēn）度的塑料性能必須在冷（lěng）卻過程開始時就已知了。

然而，如前所述，最後提到的兩個參（cān）數是未知的。當然，注塑周期中的熔體溫度可以在注塑周期中通（tōng）過熱電偶被實驗性地獲取，熱電偶必須在每個周期被引入到模（mó）腔中。然（rán）而，這種溫度確定方法（fǎ）不適用於生產當（dāng）中，而主要（yào）被用於科學研究。

因此，為（wéi）了自動計算出（chū）批量生產（chǎn）中（zhōng）的殘餘冷卻時間，有必要（yào）開發一種方法來準確確定模壁溫度分布情況和冷卻開始時也就是實際填（tián）模過程之後的（de）熔體溫度。這（zhè）需要應用組合的溫度/壓力傳感器（qì）。

依靠（kào）這種特殊設計的感應器，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記（jì）錄下來。在此點之（zhī）前，傳感器精確（què）地記錄模具溫度，並提供有關模壁溫度分布情況（kuàng）的必要信息。綜合的模腔壓力傳感器探查（chá）冷卻開始時體積測定式填充（chōng）的位置。

因此，所有（yǒu）的信息都可用於逐個周期（qī）地（dì）通過深（shēn）入的算法來自動（dòng）解答冷卻時間（jiān）公式，把啟動脫模過程的實際冷卻時間提供（gòng）給注塑機。

在生產中證實的預期

在（zài）中間時期，上述的方法也在一（yī）個大型ABS材料的外殼件（塑件重量（liàng）約1kg）上被（bèi）測試（shì）。其表麵（miàn）被（bèi）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，塑件可以在穩定的冷（lěng）卻時間下被做得有足夠（gòu）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不確（què）定的質量狀（zhuàng）態。在不（bú）定期間斷中，塑件表麵出現裂（liè）紋（圖3）。這是由（yóu）頂針（zhēn）所引起的，因為塑件還沒有達到脫模點的正確溫（wēn）度。冷（lěng）卻（què）時間縮短2秒鍾（zhōng）使百分之（zhī）百用（yòng）肉眼檢查塑件成（chéng）為必要。

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

圖3：沒有自動冷（lěng）卻時間計算，在塑件上會（huì）偶（ǒu）爾出現裂紋

圖4：帶組合自動（dòng）冷卻時間計算的SmartAmp載荷放大器

為了檢查係統表現，平均模溫被升（shēng）高至70℃.現在該係統自動地增加冷卻時間，在同樣72℃的溫度之下脫模。這個情況裏的塑件表麵也是完美無瑕的。除了表麵性能以外，還有更多針（zhēn）對塑件的測試（shì）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內。

這個例子表（biǎo）明，對於已被人工優化至極限的工藝（yì），冷卻時間的自動計算及可（kě）能最早的理想變形點（diǎn）可以（yǐ）獲得周期時間的進一步縮（suō）短，同時保持最佳（jiā）品（pǐn）質的（de）通常狀態。