想（xiǎng）把生產遷（qiān）移至低工資國家的努力導致注（zhù）塑行業麵臨（lín）著愈來愈緊迫（pò）的成本壓力，這迫使加工（gōng）業者盡（jìn）可（kě）能快地推（tuī）行降低成本的措施，例如新的生產工（gōng）藝、更高的集成和（hé）物資（zī）供應上的變（biàn）化（huà）。現在的生產也為節約提供了可觀（guān）的（de）空間（jiān）。

一種途徑（jìng）是周期時間，它可能（néng）超出最短可能值的40% 以（yǐ）上（shàng）。這（zhè）裏的原因存（cún）在（zài）於差勁的模具（jù）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（guān）地預先設定（dìng）的。機器操作者也常常加（jiā）入一個（gè）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（shēng）產放到（dào）一個穩定狀態（tài）當中。但這常常是以不理想的（de）周期時間為代價，所以是高成本的。

根（gēn）據模溫計算（suàn）冷卻時間

冷卻不僅（jǐn）直接影響在工藝成本，而且對質量也有著顯著的影（yǐng）響，這（zhè）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，無法彌補生產過程中偶爾發生的幹（gàn）擾，例如工藝（yì）、機器控製和材料（liào）的波動。結果是批量（liàng）生產（chǎn）過（guò）程（chéng）中扭曲（qǔ）、尺寸準確度、表麵質（zhì）量和其它部件特性的變化。

為了解決這樣的問題，德國South-West-phalia理工（gōng）大學、Kistler儀器公司和知名的加工企業聯合參與了一個研究項（xiàng）目，開發一種係統，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（bú）會（huì）再把冷（lěng）卻時間保持穩定，而是模具的熱學性能。

通過測量（liàng）塑件表麵（miàn）溫度和模腔壓力，在工（gōng）藝中（zhōng）逐個周期地確定出塑件的熱學狀態。殘餘冷卻時間被自（zì）動地計算出來，並被直接傳送給機器控製裝。

此

工藝具有重（chóng）要的優勢

• 因為不再有必要估算和輸入殘餘冷卻時間（jiān），所以試模和安（ān）裝時間縮短（duǎn）；

• 因為冷卻時間及（jí）周期時間被盡可能（néng）地保持短暫，所以經濟性方（fāng）麵有了顯著的改（gǎi）

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

用（yòng）於綜合測量壓力和溫度的傳感器

理想的（de）脫模溫度不（bú）僅是由所用塑料決定（dìng）的，而且還由（yóu）塑件形狀所決定（dìng）。因為皺縮和扭曲過（guò）程的複雜性，以（yǐ）及模壁和熔體溫（wēn）度不能（néng）預先被準確地確定，所以不可能準（zhǔn）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（dǎo）值和製模商的經驗來進行估算，因為在脫模（mó）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（zhōng）間到外部總會有一個溫度梯度。

圖2：用模腔（qiāng）壓力（lì）和溫度綜（zōng）合感應器測得的工（gōng）藝情（qíng）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。這實現了對殘餘（yú）冷卻時間的理論計算。為了確定某一溫度（dù）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，最後提（tí）到的兩個（gè）參數是未知的。當（dāng）然，注塑（sù）周期中的熔體溫度可以在注塑周期（qī）中通過熱電偶被實驗性地獲取（qǔ），熱電（diàn）偶必須在（zài）每個（gè）周期被引入到模腔中（zhōng）。然（rán）而，這種溫度確定方法不適用（yòng）於生產（chǎn）當中，而主要被用於科學研究。

因此，為了自動計算出批量生產中的殘餘冷（lěng）卻（què）時間，有必要開發一種方法來準確確（què）定模壁溫度分布情（qíng）況和冷卻開始時也就是實際填模過程之後的（de）熔體溫度。這需要應用組合的溫度/壓力傳感（gǎn）器（qì）。

依靠這種特殊（shū）設計的（de）感應器，溫度測量在傳感器表麵進行，當（dāng）熔體一到達傳感器時，和（hé）熔體的接觸溫度就被記錄下來。在此點之前，傳感器精確（què）地記錄模（mó）具溫度，並提供有（yǒu）關模壁溫度分布情況的必要信息。綜合的模（mó）腔壓（yā）力傳感器探查冷卻開始時體積測定式填充的位置。

因此，所有的信（xìn）息都可用於（yú）逐個周期地通過深入的算法來自動解（jiě）答冷卻時間（jiān）公式，把啟動脫模過程的實際冷卻時間提供給注塑機。

在生產中證實的預期

在中間時期，上（shàng）述的方法也在一個大型ABS材料的外殼（ké）件（塑件重量約（yuē）1kg）上被測試。其表麵被鏡麵（miàn）拋光，必須絕對地無缺陷。工藝的總周期（qī）時間為61秒，其中（zhōng）42秒被冷卻時間所（suǒ）占據。

平均（jun1）模（mó）溫為62℃.在徹底的手工優（yōu）化以後，塑件可以在穩定的冷卻時（shí）間下被做得有足夠的品質。冷卻時間縮短到40秒的固定值把工藝旋轉到了一個不確定的質量狀（zhuàng）態。在不定期（qī）間斷中，塑件表麵出現裂紋（圖（tú）3）。這是由頂針所引起的，因為塑件還沒有達到脫模點的正確溫度。冷卻時間縮短2秒鍾使百分之百（bǎi）用肉眼檢查塑件（jiàn）成（chéng）為必（bì）要。

在穩定的72℃脫模溫度之下利用自動的冷卻時間（jiān）計算，可（kě）以實現39.8-40.3秒之間的冷卻時間。在這種情況下，即使在（zài）較長的生產時間之內也不會出現裂紋。以（yǐ）這種方式，與安全餘量相比，冷卻（què）時間被縮（suō）短5%。

圖（tú）3：沒有自動冷（lěng）卻時間計（jì）算，在塑件上會偶爾出現裂紋

圖4：帶組合自（zì）動冷卻時間計算的SmartAmp載荷放大器

為（wéi）了檢查（chá）係統表（biǎo）現，平均模溫被升高至70℃.現在（zài）該係統（tǒng）自（zì）動地增加冷卻時間，在同樣72℃的溫度（dù）之下脫模。這個情況裏的塑件表麵也是完美無瑕（xiá）的。除了表麵性能以外，還（hái）有更（gèng）多針對塑件的測試參數。如果脫模溫度保持穩定，它們（men）停留在所需的偏差範圍之內（nèi）。

這個例子表明（míng），對於已被人工優化至極（jí）限（xiàn）的工藝，冷卻時間的自（zì）動計算（suàn）及可（kě）能最早的理想變（biàn）形點可以獲得周期時間（jiān）的進一步縮短，同時（shí）保持（chí）最佳品質的通常狀態。