想把（bǎ）生（shēng）產遷移至低工資國家的努力導致注塑行業麵臨（lín）著愈來愈緊迫的成本壓（yā）力，這迫（pò）使加工（gōng）業者盡可能快地推行降低成本的措施，例如新的生產（chǎn）工（gōng）藝、更高的集成和物資供應上的變（biàn）化。現在的生產也為節約提（tí）供了可觀的空間。

一種途徑是周期時間，它（tā）可能超出最短可能值的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時間，這通（tōng）常是（shì）根據估算而主觀地預先設定的。機器操作者（zhě）也常常加（jiā）入一個安全（quán）餘量（liàng），以彌補工藝及模具偏差，例如溫度和控製（zhì）波（bō）動，並把生產放到一個穩定（dìng）狀態當中。但這常常是以不理想的周期時（shí）間（jiān）為代價，所以是高成本的。

根據模溫計算冷卻（què）時間

冷卻不僅直接影（yǐng）響在工藝成本，而（ér）且對（duì）質量也有著顯著（zhe）的影響，這反過來（lái）又影響（xiǎng）著生產效率。殘餘（yú）冷卻時間現在是作為固定值被輸入，無法彌（mí）補生產過程中偶爾發（fā）生（shēng）的幹擾，例如工藝、機器控製和材料的（de）波動。結果是批（pī）量生產過（guò）程中扭曲、尺寸準確度、表麵質量和其它部（bù）件特性的變化。

為了解決這樣的（de）問題（tí），德國South-West-phalia理工大學、Kistler儀器公司和知名的加工（gōng）企業聯合參與了一個研究項目，開發一種係統（tǒng），脫模點不依賴於固定的（de）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（lěng）卻時間保持（chí）穩定，而是模具的熱學性能（néng）。

通過測量塑件表麵溫度和模腔壓力，在工（gōng）藝中逐個周期地確定出塑件的熱學（xué）狀態。殘餘冷卻時間被自動地計（jì）算出來，並（bìng）被（bèi）直接傳送給機器（qì）控製裝。

此

工（gōng）藝（yì）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，所以試模和安裝時間縮短（duǎn）；

• 因為冷卻時間（jiān）及周期（qī）時間被盡可能地保持（chí）短暫，所（suǒ）以經濟性方（fāng）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（néng）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（yóu）所用（yòng）塑料決定的，而且還由塑件形狀所決定。因為皺縮和（hé）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。

隻能根據來（lái）自原料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（shí），以傳統壁厚，貫穿塑件截麵的溫（wēn）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（lì）和溫度綜合感應器測得的工藝（yì）情況

所以，為了確定（dìng）理想的脫（tuō）模點，要利用（yòng）普通的冷卻時間公式。這實現了對殘餘冷卻時間的理（lǐ）論計算。為了（le）確（què）定某一溫度下的脫模點，意味著模壁溫度和（hé）熔體溫度的塑料性能必須在冷卻（què）過程開始時就已知了。

然而，如（rú）前所述，最後提到的兩個參數是未知的。當然，注塑周期中的（de）熔體溫度可以在（zài）注塑周期中通過熱電偶被實驗性地獲取，熱電（diàn）偶（ǒu）必須在每個周期被引入到模腔中。然而，這種溫（wēn）度確定方法不適用於生產當中，而（ér）主要（yào）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卻時間，有（yǒu）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（jì）填模過程之後的熔體溫度（dù）。這需要應用組合的溫度/壓力傳感器。

依靠這種特殊設（shè）計的感應器，溫度（dù）測量在傳感器表（biǎo）麵進行，當熔體一到達傳感器時，和熔體的（de）接觸溫度就被記錄（lù）下來。在（zài）此點之前，傳感器精確地記（jì）錄模具溫度，並（bìng）提（tí）供有關模（mó）壁溫度分布情況的必要信息。綜合的模腔壓力傳感器探查（chá）冷卻開始時體積測（cè）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動解答冷卻時間公式，把啟動脫模過（guò）程的實際（jì）冷卻（què）時間提供給注塑機。

在生產中（zhōng）證實的預期

在中間時期，上述的方（fāng）法也在一個大型（xíng）ABS材料的外殼件（jiàn）（塑件重量約（yuē）1kg）上被測試（shì）。其表（biǎo）麵被鏡麵拋光，必須絕對地無缺陷。工藝的（de）總周期時間為61秒，其中42秒被冷卻時間所占據。

平均模溫為62℃.在徹（chè）底的手工優化以後，塑件可以在穩定的冷卻（què）時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（yì）旋轉到了一個不（bú）確定的質量狀態。在不定期（qī）間斷（duàn）中，塑件表麵出現裂紋（圖3）。這是由頂針所引起（qǐ）的，因為塑件還沒有達到脫模點的正（zhèng）確溫度。冷卻時間縮短2秒鍾使（shǐ）百分之百用肉眼檢查塑件成為必要。

在（zài）穩定的72℃脫模溫度之下（xià）利用自動的冷（lěng）卻（què）時間計算，可以實現39.8-40.3秒之間的冷卻時間。在（zài）這種情況（kuàng）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（shì），與（yǔ）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（jì）算，在塑件上會偶爾（ěr）出現裂紋

圖4：帶組合自動（dòng）冷（lěng）卻時間計算的SmartAmp載（zǎi）荷放大器

為（wéi）了（le）檢查（chá）係統表現，平均模溫被升高至70℃.現在該係統自動地增加冷卻時間，在同樣72℃的溫度（dù）之下脫模。這個（gè）情況裏的塑件表麵也是完美無瑕的（de）。除（chú）了表麵性能以（yǐ）外，還有更（gèng）多針對塑件的（de）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，對於已被人工優（yōu）化至（zhì）極（jí）限的工藝，冷卻時間的自動計算及可能最早（zǎo）的理想變形點可以獲得周（zhōu）期時（shí）間的進一（yī）步縮短（duǎn），同時保持最佳品質的通常（cháng）狀態。