想把生產遷移至低工資國家的努力導致注塑行業麵臨著愈來愈緊迫的成本壓力，這迫使加工業者盡可能快地推行降低（dī）成本的措施，例如新的生產工藝、更高的集成和（hé）物資供應上的（de）變化。現在的生產也（yě）為節（jiē）約提供了可觀的空間。

一種途（tú）徑是（shì）周期時間，它可能超出最短可能（néng）值的40% 以（yǐ）上。這裏（lǐ）的原因存在於差勁的（de）模具熱學設計和（hé）過度的殘餘冷卻時間，這通常是根（gēn）據估算而主觀地預先（xiān）設定的。機器操作者（zhě）也常（cháng）常加入一個（gè）安全餘量，以彌補工藝及模具偏差，例如溫度和（hé）控製波動，並把生產放到一個穩定狀（zhuàng）態當中。但這常常是以不理想的周期時間為代價，所（suǒ）以是高成本（běn）的。

根（gēn）據模溫（wēn）計算冷卻時間

冷卻不僅（jǐn）直接影響在工藝成本，而且對質量也有著（zhe）顯著的影響，這反過來又影響著生產效率。殘餘冷卻時（shí）間現在是作為固定值被輸入，無法彌補生產過程中偶爾發生的幹擾，例如工藝、機器控製和材料的波動。結果是批量生（shēng）產過程中扭曲、尺寸準確度、表麵質量和其它部件特性的變化。

為了解決這（zhè）樣的問題，德國South-West-phalia理工（gōng）大（dà）學（xué）、Kistler儀器公（gōng）司（sī）和知名的（de）加工企業聯（lián）合參（cān）與了一個研究（jiū）項（xiàng）目，開（kāi）發一種係統，脫模點不（bú）依賴於固定的周期時間（jiān），而是和塑件達到確定熱狀態的（de）時候有關係（xì）。這個步驟不會再把冷卻時間保持（chí）穩定，而是模具（jù）的熱學性能。

通過測量（liàng）塑件表麵溫度和模腔壓力，在工（gōng）藝中逐（zhú）個周期地確定出塑件（jiàn）的（de）熱學狀態。殘餘冷卻（què）時間被自動地計算出來，並（bìng）被直接傳送給機器控製裝。

此

工藝具有重要的優勢

• 因為不再有必要估算和輸入殘餘冷卻時間，所（suǒ）以試模和安裝時間縮（suō）短；

• 因為（wéi）冷卻時間及周期時（shí）間（jiān）被盡可能地保（bǎo）持短暫，所以經濟性方麵（miàn）有了顯著的改

• 進； 因為脫模溫度穩（wěn）定，所以塑件質量盡可能地維持穩定。

用於綜合測量壓（yā）力和溫（wēn）度的傳感器（qì）

理想的脫模溫度不僅是由所用塑料決定的，而且還由塑（sù）件形狀所決定。因為皺縮和扭曲過程的複雜（zá）性，以及模（mó）壁和（hé）熔體溫度不能預先被準確地確定，所以不（bú）可能（néng）準確（què）計算出注（zhù）塑件的脫模溫度。

隻能根據來自原料生產商的引導值和製模商的經驗（yàn）來進行估算，因為在脫模時（shí），以（yǐ）傳統壁厚，貫穿塑件截麵的溫度不會完全相等，從塑件中間到外（wài）部總會有一個溫度梯度。

圖2：用模腔壓力和溫度（dù）綜合感應器測得的工藝情況

所以，為了確定理想的脫（tuō）模點，要利用普（pǔ）通的（de）冷卻時間公（gōng）式。這實現（xiàn）了對殘餘冷卻（què）時間的理論計算。為了確定（dìng）某一溫度下的脫模點，意味著模（mó）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（dào）的兩個參數是未知的。當然，注塑周期（qī）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（rè）電偶必（bì）須在每個周（zhōu）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中，而主要被用於科學研究。

因此，為了自動計算出批（pī）量生（shēng）產中的殘餘冷卻時間，有必要開發一（yī）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（shí）際（jì）填模過（guò）程之後的熔體溫度。這需要應用組合的溫度/壓力傳感（gǎn）器（qì）。

依靠這種（zhǒng）特殊設計的感應器，溫度測量在傳感器表（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）地記錄模具溫（wēn）度，並提供有關模壁溫度分布情況的（de）必要信息。綜合的（de）模腔壓力（lì）傳感器探查冷卻開始時體積測定式填充的（de）位置。

因此，所有的信息都可（kě）用於逐個（gè）周期地通過深入的（de）算法來自動解答冷（lěng）卻時（shí）間公式，把啟動（dòng）脫模過程的（de）實際冷卻時間提供給（gěi）注塑機（jī）。

在生產中證實的預期

在中（zhōng）間時期，上述的方法（fǎ）也在（zài）一個大型ABS材料的外殼件（塑件（jiàn）重量（liàng）約1kg）上被測試。其表麵被鏡麵（miàn）拋光，必須絕對地無缺陷。工藝（yì）的（de）總周（zhōu）期時間為61秒，其中42秒被冷卻時間所（suǒ）占據（jù）。

平均模（mó）溫（wēn）為62℃.在徹底的手工優化以後，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（de）固定值把工藝旋轉到了一個不確（què）定的質量狀態。在不定期間斷中，塑件表麵出現裂（liè）紋（圖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秒鍾使百分之百用肉眼（yǎn）檢（jiǎn）查塑件成為必要。

在穩定的72℃脫（tuō）模溫度之（zhī）下利（lì）用自動的（de）冷卻時（shí）間計算，可以實現39.8-40.3秒之間的冷（lěng）卻時（shí）間。在這種情況下，即使在較長（zhǎng）的生產時間（jiān）之內也不會出現裂紋。以這（zhè）種方式，與安全餘量相比，冷卻時間被縮短5%。

圖3：沒有自動冷卻時間計算（suàn），在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℃.現在該係（xì）統自動地增加冷（lěng）卻時（shí）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（měi）無瑕（xiá）的。除了表麵性（xìng）能以外，還有更多針對塑（sù）件的測試參數。如果脫模溫度保持穩定，它們停留在所需的偏差範圍之內。

這個例子（zǐ）表明，對於已被人工優（yōu）化至（zhì）極限（xiàn）的工藝，冷卻時間的自動（dòng）計算及可（kě）能最（zuì）早的理想變形點可以獲得周期時間的進一步縮短，同時保持最佳品質（zhì）的通常狀態。