想把（bǎ）生產遷移至低工資（zī）國家的努力導致注塑行（háng）業麵臨（lín）著愈來愈緊迫的（de）成本壓力，這迫使加工業者盡（jìn）可（kě）能快地推行（háng）降（jiàng）低成本的措施（shī），例如新的生產（chǎn）工藝、更高（gāo）的集成和（hé）物資供應上的變化。現（xiàn）在的生產也為節約提供了可觀的空（kōng）間。

一（yī）種途徑是周期時間，它可能超出最短可能值的（de）40% 以上。這裏的原因存在於（yú）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（dì）預先設定的。機（jī）器操作者（zhě）也常（cháng）常加入一（yī）個安全（quán）餘量，以彌補工藝及模具偏差，例如溫度和控製波動，並把生產放到一個穩定狀（zhuàng）態當中。但這常常是以（yǐ）不理想的周期時（shí）間為代價，所以（yǐ）是（shì）高成本（běn）的。

根據模溫計算冷卻時間

冷（lěng）卻不僅直（zhí）接影響在工藝成本，而且對質量也有著顯著（zhe）的影響，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入，無法彌補（bǔ）生產過程中偶爾發生的幹（gàn）擾，例如工藝、機器控製和材料的波動。結果是批量（liàng）生產（chǎn）過程中扭曲、尺寸準確度、表麵（miàn）質量和其它部件（jiàn）特性的變化。

為了（le）解決這樣（yàng）的問題（tí），德（dé）國South-West-phalia理工大學、Kistler儀器公司和知名的加工企業聯合參（cān）與了一個研究項目，開發一種（zhǒng）係統（tǒng），脫模點不依賴於固定的周期（qī）時間，而是和塑件達到確定熱（rè）狀態的時候（hòu）有（yǒu）關係。這個步驟不會再把冷卻時間保持穩定，而是模（mó）具的熱（rè）學性能（néng）。

通過測（cè）量塑件表麵溫度和模腔壓（yā）力（lì），在（zài）工藝中逐個周期地確定出塑件的熱學狀態（tài）。殘餘冷卻（què）時間被自動地計算出來，並被直接傳送（sòng）給機器控製裝（zhuāng）。

此

工藝具有重要的優勢

• 因為不（bú）再有必要估算和輸入殘餘冷卻時間，所以（yǐ）試模和安裝時間（jiān）縮短；

• 因為冷卻時（shí）間及周期時間被盡可能地保持短暫，所以（yǐ）經濟性方（fāng）麵有了顯著的改

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

用於（yú）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，而且還由塑件形狀所決（jué）定（dìng）。因為皺縮和扭曲過程的複雜性，以（yǐ）及模（mó）壁和熔體溫度不能預先（xiān）被準確地（dì）確（què）定，所以不可能準確計算出注塑件的脫模溫度。

隻能根據來自原料（liào）生產商的引導值和製模商的經驗來進行估（gū）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，從塑件中間到（dào）外部總會有（yǒu）一個溫度梯度。

圖2：用模腔壓（yā）力和溫度綜合感應器測得的工藝情況

所以（yǐ），為了確定理想的脫模點，要利用普通的冷（lěng）卻時間公式（shì）。這實現了對（duì）殘餘冷卻時間的理論計算。為了（le）確定某一溫度下的脫模點，意味（wèi）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，最後提到的兩個參（cān）數是（shì）未知的。當然，注塑周期中的熔體溫度可以在注塑（sù）周期中（zhōng）通過熱（rè）電偶被實驗（yàn）性地獲取，熱電偶必須在每個周期被引入到模腔中。然而，這種溫度確定方法不適用於生產當（dāng）中，而主要被用於科學研究。

因此，為了自動計算出批（pī）量生產中的殘餘冷卻時間，有必要開發一種（zhǒng）方法來準確確定模壁（bì）溫度分布情況和冷卻開始時也就是（shì）實際填模（mó）過程之後的熔體溫度（dù）。這需要應（yīng）用組（zǔ）合的溫度/壓力傳（chuán）感（gǎn）器。

依靠這種特殊設計的感應器，溫（wēn）度測量在傳感器表麵進行，當熔（róng）體（tǐ）一（yī）到達傳感器時，和熔體的接觸溫度就被記錄下來。在此（cǐ）點之（zhī）前，傳感器精確（què）地（dì）記錄（lù）模（mó）具溫度，並提供有關模壁溫度分布情況的必要信息。綜合的模腔壓力傳感（gǎn）器探查冷卻（què）開始時體積測定式填充的（de）位（wèi）置。

因（yīn）此，所有的信息都可用於逐個周期地通過深（shēn）入的算法來自動解答冷卻時間公式，把啟動脫模過程的實際冷（lěng）卻時間提供給注（zhù）塑機。

在生產中證實的預期

在中間時期，上述的（de）方法也在一個（gè）大型ABS材料（liào）的外殼件（塑件重量約1kg）上被（bèi）測試。其表麵（miàn）被鏡麵拋光，必（bì）須絕對地無缺陷（xiàn）。工藝的總周期時間為61秒，其中42秒（miǎo）被冷（lěng）卻時間所占據。

平均模溫為62℃.在徹底的手工優化（huà）以後，塑件（jiàn）可以在穩定的冷卻時間下被做（zuò）得有足夠的品質（zhì）。冷卻時間縮短到40秒的（de）固定值（zhí）把工藝旋轉到了（le）一個不確定的（de）質量狀態。在不定期（qī）間斷中，塑件表麵出現裂紋（圖3）。這是由頂（dǐng）針所引起的，因為（wéi）塑件還沒有（yǒu）達（dá）到脫模點的正確溫度。冷卻時間縮短2秒鍾（zhōng）使百分之百用（yòng）肉眼檢（jiǎn）查塑件成為必要。

在（zài）穩定的72℃脫模溫度之下利用自（zì）動的冷卻時間計算，可以實現39.8-40.3秒之間的冷卻時間。在（zài）這種情況下，即（jí）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（xiàng）比，冷（lěng）卻時間被縮短5%。

圖3：沒有自動冷卻時間計算，在塑件上（shàng）會偶爾出現裂紋（wén）

圖4：帶組合自動冷卻時間計算（suàn）的SmartAmp載荷（hé）放（fàng）大器

為了檢查係統（tǒng）表現，平均模溫被（bèi）升高至70℃.現在該係統自動地增加冷卻時間，在同樣72℃的溫度之下脫模。這個情況（kuàng）裏的塑件表麵也是完美無瑕的。除了表麵性（xìng）能以外，還有更多針對塑件的測試參數。如果脫模溫度保持穩定，它們停留在（zài）所需的偏差範圍之內。

這（zhè）個例子表明，對於已被人工優化至極限的工藝，冷卻時間的自動計算及（jí）可能最早的理想變（biàn）形點可以獲得（dé）周期（qī）時間的進一步縮短，同時保持最佳（jiā）品質（zhì）的通常狀態。