想把生（shēng）產遷移至低工資國家的努力導致（zhì）注（zhù）塑行業麵臨著愈來愈緊迫的成本（běn）壓力（lì），這迫使加工業者盡可能快地推行降低成本的措施，例如新的生（shēng）產工藝、更高的集成和物資供應上的變（biàn）化。現在的生產也為（wéi）節（jiē）約提供了可觀的空間。

一種途徑是周期時間，它可能超出最短可（kě）能（néng）值的40% 以上。這裏的原因存在於差勁的模具熱學設計和過度（dù）的殘餘冷卻（què）時間，這通常是根據估算而主觀地預先設定的。機器操作者也常常（cháng）加入一個安全餘量，以彌補工藝及模具偏差，例如溫度和控製（zhì）波動（dòng），並把生產放到一（yī）個穩定狀態當中。但這（zhè）常常（cháng）是以不理（lǐ）想的周期時間為代價，所以是高成本的。

根據模溫計算冷卻時間（jiān）

冷卻不僅（jǐn）直接影響在工（gōng）藝成本，而且對質量也有著顯著的影（yǐng）響，這反過（guò）來又影（yǐng）響著生產效率（lǜ）。殘餘冷卻時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（shēng）的（de）幹擾，例如工藝、機器控製和材料的波動。結果是批量生產過程中扭曲（qǔ）、尺寸（cùn）準確度、表麵質量和其（qí）它部件特性的變化。

為了解決這樣的問題，德國South-West-phalia理工大學、Kistler儀器公司和知名（míng）的加工企業聯合參與了一個研究項目，開發一種係統，脫模點（diǎn）不依賴於固（gù）定的周期時間，而是和（hé）塑件達到確定熱狀態的時候有關係。這個步驟不會再（zài）把冷卻（què）時間保持穩定，而是模具（jù）的熱學性能。

通過測（cè）量塑件表麵溫（wēn）度和模腔壓力，在工藝中逐個（gè）周期地確定出塑件的（de）熱學狀態。殘餘冷卻時間被自動地計算出來，並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（gū）算和輸入殘餘冷卻（què）時間，所以試模和安裝時（shí）間縮短；

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

• 進； 因為脫模溫度穩定，所（suǒ）以（yǐ）塑件質量盡可（kě）能地維持（chí）穩定。

用於綜合測量壓力和（hé）溫度的（de）傳感器

理想的脫模溫度（dù）不僅是由（yóu）所用塑（sù）料決定的，而且還由塑件形狀所（suǒ）決定。因為皺縮和扭曲過程的複雜性，以及模壁（bì）和熔體溫（wēn）度不能預先被準確地確定（dìng），所（suǒ）以不可能準確計算出（chū）注塑件的脫模溫度。

隻能根據來自原料生產商（shāng）的引導值和製模商的經驗來進行估（gū）算，因為在脫模時，以傳（chuán）統壁厚，貫穿塑件截麵的溫（wēn）度不會完全相（xiàng）等，從塑件中間到外（wài）部總會有（yǒu）一個溫度梯度。

圖2：用模腔壓力和（hé）溫度綜合感應器測得（dé）的（de）工藝情（qíng）況（kuàng）

所以，為了確定理想的（de）脫模（mó）點，要利用普通的（de）冷卻時間公式。這實現了對殘餘冷卻時間的理（lǐ）論計算（suàn）。為了確定某一溫度下（xià）的脫模點，意味著模壁溫度和熔體（tǐ）溫度的塑料性能必須在冷卻過程（chéng）開始時就（jiù）已（yǐ）知了（le）。

然而，如前所述，最後提到的（de）兩個參數是未知的。當然，注塑周期中的熔體溫度可以在注塑周期中通過熱電（diàn）偶被（bèi）實驗性（xìng）地獲取，熱電偶必（bì）須在每個（gè）周期（qī）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（zhōng），而主要被用於科學研究。

因此，為（wéi）了自動計算出批（pī）量（liàng）生產中的殘餘冷卻時間，有必要開發（fā）一種方（fāng）法來準確確定（dìng）模（mó）壁溫（wēn）度分（fèn）布情況和冷卻開始時也就是實際填模過程（chéng）之後的熔（róng）體溫度。這需要應用組合的溫度/壓力傳感器。

依靠這種特殊設計的感應器，溫度測（cè）量在傳感器表麵進行，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（gǎn）器精確地記錄（lù）模具溫度，並提供有關模壁溫度分布情（qíng）況的必要信息。綜（zōng）合的模腔壓（yā）力傳（chuán）感器探（tàn）查冷卻開始時體積測（cè）定式填充的位置（zhì）。

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（què）時間公（gōng）式，把啟動脫模過程的實際冷卻時間提（tí）供給注塑機。

在生產中證實的預期

在中間（jiān）時期，上述的方法也在（zài）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（jué）對地無缺陷。工藝的總周期時間為61秒，其中42秒被冷卻時（shí）間所占據。

平（píng）均模溫為62℃.在徹底的手工優化以後，塑件可以在穩定的（de）冷卻時間下被做得有足夠的品質。冷卻時間縮短（duǎn）到40秒的固定值把工（gōng）藝旋轉到了一個不確定的質量狀態。在不定期間斷（duàn）中，塑（sù）件表麵出現裂紋（wén）（圖3）。這是由頂針所引起的，因（yīn）為塑件還沒有（yǒu）達到脫模點（diǎn）的正確溫度。冷卻時間縮短2秒鍾使百（bǎi）分之百用肉眼檢查（chá）塑件成為必要。

在穩定的72℃脫（tuō）模溫（wēn）度之下利用自動的冷卻時間計算，可以實現39.8-40.3秒（miǎo）之（zhī）間的冷卻時（shí）間。在這種情況下，即（jí）使在較長的生產時間之（zhī）內也不會出現裂紋。以這（zhè）種方式，與安全餘量相比，冷卻時（shí）間被縮（suō）短5%。

圖3：沒有自動冷卻時間計算，在塑件上會偶爾出現裂紋

圖4：帶組合自動冷（lěng）卻時（shí）間（jiān）計算的SmartAmp載荷放大器

為了檢查係統（tǒng）表現，平（píng）均模（mó）溫被升高（gāo）至70℃.現在該係統自動地增加冷卻時（shí）間，在同（tóng）樣72℃的溫度之下脫模。這個情況（kuàng）裏的塑件表麵也是（shì）完美（měi）無瑕的。除（chú）了表（biǎo）麵性能以外，還有更多針（zhēn）對塑件的測試（shì）參數。如果脫模溫度保持穩定，它們停留在（zài）所需的（de）偏差範圍之內。

這個例（lì）子表明，對於已被人工優化至極限的工藝，冷卻時間的自動（dòng）計算及（jí）可能最早的理想變形點可以獲（huò）得周期時（shí）間的進一步縮短，同時保（bǎo）持最佳品質的通（tōng）常狀態。