想把生產遷移（yí）至低工資國家的努力導致注塑行業麵臨（lín）著愈（yù）來愈緊迫的成本壓（yā）力，這迫使加工（gōng）業者盡可能快（kuài）地推行降低成（chéng）本的（de）措施，例如新的生產工藝、更高的集（jí）成和物資供（gòng）應上的（de）變化。現在的生產也為節約提供了可觀（guān）的空間。

一種途（tú）徑是周期時間，它可能超出（chū）最短可能（néng）值的40% 以上（shàng）。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（què）時間，這通常是根據估算而主觀地預（yù）先設定的。機器操作者也常常加入一個（gè）安全餘量，以彌補工藝及模具偏差，例如（rú）溫度和控製波動，並把生產放到（dào）一個穩定狀態當中。但這常常是以不理想的周期時（shí）間為（wéi）代價，所（suǒ）以是高成本的。

根據模溫計算冷卻時（shí）間

冷卻不僅直接影響在工藝成（chéng）本，而且對質量也有著顯著的影響，這反過來（lái）又影響著生產效率（lǜ）。殘餘（yú）冷卻時間現（xiàn）在是作為固定值被（bèi）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（zhì）和材料的波動。結果（guǒ）是批量生產過程中扭曲、尺寸準確度、表麵（miàn）質量（liàng）和（hé）其它部件特性的（de）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（hé）知名的加工企業聯合參與了一個研（yán）究項目，開發一種（zhǒng）係統，脫模點不依賴於固定的周期時間，而是和塑件達到確定熱狀態的時候有關係。這個步驟不會再把冷卻時間（jiān）保持穩定，而是模具的熱（rè）學性能。

通過（guò）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（zhuàng）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（qì）控製裝。

此

工藝具有重要的優勢

• 因為（wéi）不再有必要估算（suàn）和輸入（rù）殘餘冷卻時間，所以試模和（hé）安裝時間縮（suō）短；

• 因為冷卻時間及周期時間（jiān）被盡可能地保持短暫（zàn），所以經濟性方麵有了顯著的改

• 進（jìn）； 因為（wéi）脫模溫度穩定，所以塑件質量盡可能（néng）地維（wéi）持穩定。

用於綜合測量壓（yā）力和溫度的（de）傳感器

理想的脫模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（hé）扭（niǔ）曲（qǔ）過程的複雜性，以及模壁和熔（róng）體溫（wēn）度不能預先被準確（què）地確定，所以不可能準確計算出注塑（sù）件（jiàn）的脫模溫度。

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

圖2：用模腔壓力和溫度（dù）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（jiān）公式。這實現了對殘餘冷卻時（shí）間的理論計（jì）算。為了確定某一溫度下的脫模點，意味（wèi）著模壁（bì）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，最後（hòu）提到（dào）的兩個（gè）參（cān）數是未（wèi）知的。當然，注塑周期中的熔體溫度可（kě）以在注塑周期中通過熱電偶被實驗性地獲取，熱電（diàn）偶必須（xū）在每個周期被引入到模腔中（zhōng）。然而，這種溫度確定方法（fǎ）不適用於生產當中，而主要被用於科學研究。

因此，為了自動計算出批量生（shēng）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分布情況和冷卻開始時也就是實際填模過程之後的熔（róng）體溫度。這需要應用（yòng）組合的溫度/壓力傳感器。

依靠這種特（tè）殊設計的感應器，溫度測量在傳感器表麵進行，當熔體一到（dào）達傳感器時，和熔體的接觸溫度就被記錄下來。在（zài）此點之前，傳感器精確地記錄模具溫度，並提供有關模壁溫度分布情（qíng）況的必要信息。綜合的模（mó）腔壓力傳感器探查冷卻開始時體積（jī）測（cè）定（dìng）式填充的位置。

因此（cǐ），所有的信（xìn）息都可用於逐個周期地通（tōng）過深入的算法（fǎ）來自動解答冷卻時間公式（shì），把啟動脫（tuō）模過程的（de）實際冷卻時間提供給注塑機。

在（zài）生產（chǎn）中證實的預期（qī）

在中間時期，上述的方法也（yě）在一個大型ABS材料的（de）外（wài）殼件（塑件重量約1kg）上（shàng）被測試。其表（biǎo）麵被鏡麵拋光，必須（xū）絕對地無缺陷。工藝的（de）總周期時間為61秒，其中42秒被冷卻（què）時間所占據。

平均（jun1）模（mó）溫為62℃.在徹底的手工優化以後，塑（sù）件可以（yǐ）在穩定的冷卻時間下被做（zuò）得有（yǒu）足夠的品質。冷卻時間縮短到40秒的固定（dìng）值把工藝旋轉到了一個不確定的質量狀（zhuàng）態。在（zài）不定期間斷中，塑件表麵出現裂（liè）紋（wén）（圖3）。這是由頂針所引起的，因為塑件還（hái）沒有達（dá）到脫模點的正確溫度。冷卻時間縮短（duǎn）2秒鍾使百分之百用（yòng）肉眼檢查塑件成為必（bì）要。

在穩定的72℃脫模溫（wēn）度之（zhī）下利用自動的冷卻時間（jiān）計算，可以實現39.8-40.3秒之間的冷卻時間。在這種情況下，即使在較長的生產時間之（zhī）內也不會出現裂紋。以這種（zhǒng）方式，與安全餘量相比，冷卻時間（jiān）被縮（suō）短5%。

圖3：沒有自動冷卻時間計（jì）算，在（zài）塑件上會偶爾出現裂紋

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，平均模溫被升高至70℃.現在（zài）該係統自動地（dì）增加冷（lěng）卻時間，在同樣72℃的（de）溫度之下（xià）脫模。這個情況裏的塑件（jiàn）表（biǎo）麵也是（shì）完美無瑕的。除了表麵性能以外，還有（yǒu）更（gèng）多針對塑件的測試參數。如果脫模溫度保持穩定（dìng），它們停留在所需的偏差範圍之內。

這個例子表明（míng），對於已（yǐ）被人工優化至極限的工藝，冷卻時間的自動計算及可能最早的理想變形點可以獲得周（zhōu）期（qī）時間的進一步縮短，同時保持（chí）最佳品質的通常狀態。