想把（bǎ）生產遷移至低工（gōng）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（jìn）可能快地推行降低成本（běn）的措施，例如新（xīn）的生產工藝、更高（gāo）的集成（chéng）和物資供應上的變化。現在的生產也為節約提供了可觀的空（kōng）間。

一種途徑是周期時（shí）間，它（tā）可（kě）能超（chāo）出最短可能值的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（shí）間，這通常是根據估算而主觀地預先設定的。機器操作者也常常加入一個安全餘量，以彌補工藝及模（mó）具偏差，例如溫度和控製波動，並把生產放到一個穩定狀態當中。但這常常（cháng）是以不理想的（de）周期時間為代（dài）價，所以是高成本的（de）。

根據模溫計算（suàn）冷卻時間

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

為了解決（jué）這樣的問題，德國South-West-phalia理工大學、Kistler儀器公司和知名的加工企業聯合參（cān）與了一個研（yán）究項目，開發一種係統，脫模點不依賴於固定的（de）周期時間，而是和塑件達到確定熱（rè）狀態的時候有關係。這個步驟不會再（zài）把冷卻時間保持穩（wěn）定，而是模具的熱學（xué）性能。

通過測量塑件表麵溫度和模腔壓力，在工藝中逐個（gè）周期地確（què）定出（chū）塑件的熱學狀態。殘餘冷卻時間被自（zì）動地計算出來，並被直接傳送給機器控製（zhì）裝。

此

工藝具有重要的優勢

• 因為不再有必要估（gū）算和（hé）輸入殘餘冷（lěng）卻時間，所以試模和安裝時間縮短；

• 因為冷（lěng）卻時間及（jí）周期時間被盡可能地保（bǎo）持短暫，所以經濟性方麵有了顯著的改

• 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（yòng）於綜合測量壓（yā）力和溫度（dù）的傳感器

理想的脫模溫度不僅（jǐn）是由所用塑料（liào）決定的，而且（qiě）還由塑件形（xíng）狀所決定。因為皺縮和扭（niǔ）曲過程的複雜性，以及模壁和熔體溫度不能（néng）預先被準確地確定，所以不可能準（zhǔn）確計算出注塑件的脫模溫度。

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

圖2：用模腔壓力和溫度綜合感應器測得（dé）的工藝情況

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

然而，如前所（suǒ）述，最後提到（dào）的兩個參數是未（wèi）知的。當然，注塑周期中的（de）熔體（tǐ）溫度可以（yǐ）在（zài）注塑周期中通過熱電偶被實驗（yàn）性地獲取，熱電偶必（bì）須在每個周期被引入到模腔中（zhōng）。然而，這種溫（wēn）度確定方法不適用（yòng）於生產當中，而主要被用於（yú）科學研究。

因此，為了自動計算（suàn）出批（pī）量生產中的殘餘冷卻時間，有必要開發一種方法來準確確定模壁溫度分布情況和（hé）冷卻開始時（shí）也就是（shì）實（shí）際填模過程之後的熔體溫度。這需要應用組合（hé）的溫（wēn）度/壓力傳感（gǎn）器。

依靠這種特殊設計的感應（yīng）器，溫度測量在傳感器表麵進行，當熔體一（yī）到達傳感（gǎn）器時，和（hé）熔體的接觸（chù）溫度就被記錄下來。在此點（diǎn）之前，傳感器精確地（dì）記錄模具溫（wēn）度，並（bìng）提供有關模壁溫（wēn）度分布情況的必要信息。綜合的模腔壓力傳感（gǎn）器探查（chá）冷（lěng）卻開（kāi）始時體積測定式（shì）填充的位置。

因此，所有的信息（xī）都可用於逐個周（zhōu）期地通（tōng）過（guò）深入的算法來（lái）自動解答冷卻時間公式，把啟動脫模過程（chéng）的實際冷卻時間提（tí）供給注（zhù）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（de）外殼件（塑件重量約1kg）上被測試。其表（biǎo）麵被鏡麵拋光，必（bì）須絕對地無缺陷。工藝的總周期時間為61秒，其中（zhōng）42秒被冷卻（què）時間所占據。

平均模溫為62℃.在徹底的手工優（yōu）化以後，塑件可以在穩定的（de）冷卻時間（jiān）下被做得有足夠的（de）品質。冷卻（què）時間縮短到40秒的固定值把工藝旋轉到了一個（gè）不確定的質量狀態。在不（bú）定期間斷中，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（yǒu）達到脫模點（diǎn）的正（zhèng）確溫度。冷（lěng）卻時間（jiān）縮短2秒鍾使百分之百用肉眼（yǎn）檢查（chá）塑件成為必要（yào）。

在穩定的72℃脫模溫度之下利用自動的冷卻時間計算，可以實（shí）現39.8-40.3秒之間的冷卻時（shí）間。在這種情況下，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（ān）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（ěr）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（wéi）了檢（jiǎn）查係統表現，平均模溫被升高至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（qíng）況裏的塑件表麵也是完美無瑕的。除了表麵性能以外，還有更多針對塑件的（de）測試參數。如（rú）果脫模（mó）溫（wēn）度保持穩定，它們停留在所需的偏差範圍之內。

這個例（lì）子表明（míng），對於已被人工優化至極限的工藝，冷卻時間的（de）自動計算及（jí）可能最早的理想變形點（diǎn）可以獲得周（zhōu）期時間（jiān）的進一步縮短，同時保持最佳品質的通常狀態。