想把生產遷移至低工資國家的努力（lì）導致注塑行業（yè）麵臨著（zhe）愈來愈緊迫的成本（běn）壓（yā）力，這迫使（shǐ）加工業者盡可能快地推行降低成本的措施（shī），例如新的生產工藝、更高的集成和物資供應上的變化。現在的生產也為節（jiē）約提（tí）供了可觀的空間。

一種途（tú）徑是周期時間，它可能超出最短可能值的40% 以上。這裏的（de）原因存在於差勁的模具熱學設計和過（guò）度的殘餘冷卻時間，這通常（cháng）是根據估算而主觀地預先設定的（de）。機器操作者也常常（cháng）加入一個安全餘量（liàng），以彌（mí）補工藝及模具偏差，例如溫度和控製波（bō）動，並把（bǎ）生產放到（dào）一個穩定狀態當（dāng）中。但這常常是以不理想的周期時間為代價，所以是高成本的。

根據模（mó）溫計算冷卻時間

冷卻不僅直接影響在工藝成本，而且對質量也有（yǒu）著顯著的（de）影響，這反過來又（yòu）影響著生產效率。殘餘冷卻時間現在是作為固（gù）定（dìng）值（zhí）被（bèi）輸（shū）入（rù），無法彌（mí）補生產過程中偶爾發生的幹擾（rǎo），例如工藝（yì）、機器控製（zhì）和材料（liào）的波動（dòng）。結果是（shì）批量生產過程中扭曲、尺寸準確度、表麵質量和其它（tā）部件特性的變化。

為了解決這樣的（de）問題，德國South-West-phalia理工大學、Kistler儀器公司和知名的加工企業聯（lián）合參（cān）與了（le）一（yī）個研究項目（mù），開（kāi）發一種係統，脫模點不依賴（lài）於固定的周期時間，而（ér）是和塑件達到確定熱狀態（tài）的時候有（yǒu）關係。這個步驟不會再把冷卻時間保持穩定，而是模具的熱學性能。

通過測量塑件（jiàn）表麵溫度和（hé）模腔壓力（lì），在工藝中逐個周期地確定出塑件的熱學狀態。殘餘冷卻時（shí）間被自動地計算出（chū）來，並被直接傳送給機器控製裝。

此

工藝具有重要（yào）的優勢

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

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

• 進； 因（yīn）為脫（tuō）模溫（wēn）度穩定（dìng），所以塑件質量盡可（kě）能地維持穩定。

用於（yú）綜合測量壓力和溫（wēn）度的傳感器

理想的脫模（mó）溫度不僅是由所用塑料決定的，而且還由塑件形狀所決定。因為皺縮和（hé）扭曲過程（chéng）的複雜性，以及模壁和熔體溫（wēn）度不能預先被準確地確定，所以不可能準確計算出注（zhù）塑件的脫模溫度。

隻能根據來自原料生產商的引導值（zhí）和製模商的（de）經驗來進行估算，因為在脫模時，以傳統（tǒng）壁厚，貫穿塑件截麵的溫度不會完全相等，從塑件（jiàn）中間到外部總會有一個溫（wēn）度梯度。

圖2：用模腔壓力和溫度綜合感應器測（cè）得的工藝情況

所（suǒ）以，為了確定理想的（de）脫模點，要（yào）利用普（pǔ）通（tōng）的冷卻時間公式。這實現了對殘餘（yú）冷卻時間的理論計算（suàn）。為了確定某一溫度下的脫模點（diǎn），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（qián）所述（shù），最後（hòu）提到的兩個參數是未知的。當然，注塑周期中的熔體溫度可以在注塑周期中通過熱電偶被實驗性地獲取，熱電偶（ǒu）必須在每個周期（qī）被引入到模腔中。然（rán）而，這種溫度確定方法不適用於（yú）生產當中，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（de）殘餘冷卻時（shí）間，有必（bì）要開發（fā）一種方法來準確確定模壁溫（wēn）度分布情況和冷卻開始時（shí）也就是實際填模過程之後的熔體溫度。這需要應用組合的溫度（dù）/壓力傳感器。

依（yī）靠這種特殊設計的感應器，溫（wēn）度測量在傳感器表麵進行，當熔體一（yī）到達（dá）傳感器時，和熔（róng）體（tǐ）的接觸溫度就（jiù）被記錄下來（lái）。在此點之前（qián），傳感器精確（què）地記錄模具溫度，並提供有關模壁溫（wēn）度（dù）分布情況的必（bì）要信息。綜合的模腔壓力傳感器探查冷卻開始時體積測定式填充的位置。

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

在生產中證實的預期

在中間時期，上述的方法也在一個大型ABS材料的外殼件（塑件重（chóng）量（liàng）約1kg）上（shàng）被測試。其表麵被鏡麵拋光，必須絕對地無缺陷（xiàn）。工藝的總周期（qī）時間為61秒，其中42秒（miǎo）被冷卻時間所（suǒ）占據。

平均模溫為（wéi）62℃.在徹底的手工優化以後，塑件可以在穩定的冷卻時（shí）間下被做得（dé）有足夠的品質。冷卻時間（jiān）縮短到40秒的固定值把工藝旋轉到了一個不確定的（de）質量狀態。在不（bú）定（dìng）期間斷中，塑件表麵出現裂紋（圖3）。這是由頂針所引起的，因為塑件還沒有達到脫（tuō）模點（diǎn）的正確溫度。冷卻時間縮短2秒鍾使百分之百用（yòng）肉眼檢查塑件成為必要。

在穩定的72℃脫模溫度之下利用自動的冷（lěng）卻時間計算（suàn），可以實現39.8-40.3秒之間（jiān）的冷卻時間。在這種情況下，即使在較長的生產時間之內也不會出（chū）現裂紋。以這種方式，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算，在塑件上會偶爾出現裂紋

圖（tú）4：帶組合自動冷卻時間計算的SmartAmp載荷放大器

為了檢查（chá）係統表現，平均模溫被升高至70℃.現在該係統自（zì）動地（dì）增加冷卻時間，在同樣72℃的溫度之下（xià）脫模。這個情況裏的塑件表麵也是（shì）完美無瑕的。除了（le）表麵性（xìng）能以（yǐ）外，還有更多針對塑件的測試參數（shù）。如（rú）果脫模溫度保持穩（wěn）定，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（gōng）優化至極限的工藝，冷卻時間的自動計算及可能最早的理想（xiǎng）變形點可以獲得周期時間的進一步縮（suō）短，同時保持最佳（jiā）品質的通常狀態。

標題：注塑模具成型中（zhōng）可變的冷卻時（shí）間 網（wǎng）址：http://www.xywyjt.com/server/show/id/511.html

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