想把生產遷移至低工（gōng）資國家的努力導致注塑（sù）行業麵臨著愈來愈緊迫的成（chéng）本壓（yā）力，這迫使（shǐ）加工業者盡可能快地（dì）推行（háng）降低成本的措施，例如新的生產工藝、更高的集成和物資供應上的變化。現在（zài）的生產也為節約提供了可觀的（de）空間。

一種途（tú）徑（jìng）是周期時間（jiān），它可（kě）能超出最短可（kě）能值的40% 以上。這裏的原因存在於差勁的模具熱學設計和過度的殘餘冷卻時間，這通常是根據估算而主觀地（dì）預先設定的。機器操作者也常常加入一個安全餘量，以彌（mí）補（bǔ）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（cháng）是以不理想的周期時間為代價，所以是高成本的。

根據模溫計算冷卻（què）時間

冷卻不僅直接影響在工藝成本，而且對質量（liàng）也有（yǒu）著顯著的影響，這（zhè）反（fǎn）過來又（yòu）影響著（zhe）生產效率。殘餘（yú）冷卻時間現在是作為固定（dìng）值被輸入，無（wú）法彌補生產（chǎn）過程中偶爾發生的幹（gàn）擾（rǎo），例如工（gōng）藝、機器控製和材（cái）料的波動。結果是批量生產過程中扭（niǔ）曲、尺寸準確度、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（guó）South-West-phalia理工大學、Kistler儀器公司和知名的加（jiā）工企業聯合參（cān）與了（le）一個研究項目，開發一種係統，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狀態的時候有關（guān）係。這個步驟不會再把冷卻時間保（bǎo）持穩定，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（zài）工藝中逐個周期地確定出塑件的熱學狀（zhuàng）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（cǐ）

工藝具（jù）有重要的優勢

• 因為（wéi）不再有必要（yào）估算（suàn）和輸入殘餘（yú）冷卻時間（jiān），所以試模和安裝（zhuāng）時間縮短（duǎn）；

• 因（yīn）為冷卻時間及周（zhōu）期時間被盡可能地保持短暫，所以經濟性方麵有了顯著的（de）改

• 進； 因為脫模溫度（dù）穩定，所以塑件質量盡可能地維持穩定。

用於綜合測（cè）量壓力和溫度的傳感器

理想的脫模溫（wēn）度不僅是由所用塑料決定的，而且還由塑件形狀所決定（dìng）。因為皺（zhòu）縮和（hé）扭曲（qǔ）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（wēn）度。

隻能根（gēn）據來（lái）自原料生產商的引導值和製模商的經驗來進行估（gū）算，因為在脫模時，以傳統壁厚（hòu），貫穿塑（sù）件截麵的溫度不會完全相等，從塑件中間到外部總會有一個溫度梯度（dù）。

圖（tú）2：用模腔壓力（lì）和溫度綜合感應器測得的（de）工藝情況

所以，為了確定理想的脫模點，要利用普通的冷卻時間公式。這實現了對殘餘（yú）冷卻時間（jiān）的理論計算。為了確定某一溫度下的脫模點，意味著模壁溫度和熔體溫度的塑料性能必須在冷卻過（guò）程開始時就已知了。

然而，如前所述，最後提到的兩個參數是未（wèi）知的。當然，注塑周期中的熔體溫度可以（yǐ）在注塑周期中通過熱電偶被實驗性地獲取，熱電（diàn）偶必須在每個周期被（bèi）引入（rù）到模腔中。然而，這種溫度確定（dìng）方法不適用於生產（chǎn）當（dāng）中，而主要被用於科學研究（jiū）。

因此，為了（le）自動計算出批量生產中的殘餘冷卻時間，有必要（yào）開發一種方法來準確確定模（mó）壁溫度（dù）分布情況和冷卻開始時也就是實（shí）際填模過程之後的熔體溫度。這需要應用組合的（de）溫度/壓力傳感器（qì）。

依靠這種特殊設計的感應器，溫度測量在傳感器（qì）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，傳感器精（jīng）確地記（jì）錄模具溫（wēn）度，並提供有關（guān）模壁溫度（dù）分布情況的必要信息。綜合的（de）模腔（qiāng）壓力傳感器探（tàn）查冷卻開始時體積測定式填充的位置。

因此，所有（yǒu）的信息都可用於逐個周（zhōu）期地通過（guò）深入的算法（fǎ）來自動解答冷卻時間公式，把啟動脫模過程（chéng）的（de）實際冷卻時（shí）間提供給注塑機。

在生產中證實的預期

在中間（jiān）時期，上述的方法也在一個大型ABS材料的外殼件（塑件重量約1kg）上被測試。其表麵被鏡麵拋光，必須絕對地無缺（quē）陷。工（gōng）藝的（de）總周期（qī）時間為61秒，其中42秒（miǎo）被冷卻時間所占據。

平均模溫為62℃.在徹底（dǐ）的手工優化以後，塑件可以在（zài）穩定的冷卻時間下被做得有足夠（gòu）的品質（zhì）。冷卻時間縮短（duǎn）到40秒的（de）固定值把工藝旋轉到了一個不（bú）確定的（de）質（zhì）量狀態。在不定期間（jiān）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模（mó）點的正確溫度。冷卻時間縮短2秒鍾使百分之百用肉眼檢查塑件成為必要。

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

圖4：帶組合自動冷（lěng）卻時間計（jì）算的SmartAmp載荷放大器（qì）

為了檢查係統（tǒng）表現，平均模溫被升高至70℃.現在該係（xì）統自動地增加冷卻時間，在同樣72℃的溫度之下脫模。這個情況裏的塑件表麵也（yě）是（shì）完（wán）美無（wú）瑕的。除了表麵性能以（yǐ）外，還有更多針對塑件的測試參數。如果脫模溫度保持穩定，它們停留在所需的（de）偏差範圍之內。

這個例子表明，對於已被（bèi）人工優化至極限（xiàn）的工藝，冷卻時（shí）間的自動計算及可能最早的理想變形點可以獲得（dé）周期時間的進一步縮短，同時保持最佳品質的通（tōng）常狀（zhuàng）態。