想把生產遷移至低工資國家的（de）努力（lì）導致注（zhù）塑行業（yè）麵臨（lín）著（zhe）愈來愈緊迫的成本壓力，這迫使（shǐ）加工業（yè）者盡可能快地推（tuī）行降低成本（běn）的措施，例如新的生產工藝、更高的集成和物資（zī）供應（yīng）上的（de）變（biàn）化。現在（zài）的生產（chǎn）也為節約提供（gòng）了可觀的空間。

一種途徑是周期時間，它可能超出最短可能（néng）值的40% 以上。這裏的原因存在於差勁的模具（jù）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預先設定的。機器操作者（zhě）也常常加入一個安全（quán）餘量，以彌補工藝（yì）及模（mó）具偏差，例如溫度（dù）和控製波動，並把生產放到（dào）一個（gè）穩定狀態當中。但這常常是（shì）以（yǐ）不理想的周期時（shí）間（jiān）為（wéi）代（dài）價，所以是高成本的。

根據模溫計算冷卻時（shí）間

冷卻不僅直接影響在工藝成本，而且對（duì）質量（liàng）也有著顯（xiǎn）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。結果是批量生產過程中扭曲、尺寸準確度（dù）、表麵質（zhì）量和其它部件（jiàn）特（tè）性（xìng）的變化。

為了解決這樣的問題（tí），德國South-West-phalia理工大（dà）學（xué）、Kistler儀器公司和知名的加工企業聯（lián）合參與了一個研究項目，開發一種係統，脫模點不依賴於固定的周期時間，而是和塑（sù）件達到（dào）確定熱狀態的時候有關係。這個步驟不會再把冷卻時間保持穩定，而（ér）是模具的熱學性能。

通過測量塑件表麵溫度和模腔壓力，在工藝中逐個周期（qī）地（dì）確定出塑件的熱學狀態。殘餘冷（lěng）卻時（shí）間被（bèi）自動地計算出來（lái），並被直接傳送給（gěi）機器控製（zhì）裝。

此

工（gōng）藝具有重要的優勢（shì）

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

• 因為冷（lěng）卻時間及（jí）周期時間（jiān）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； 因為脫模溫度穩定，所（suǒ）以塑件質量盡可能地維持穩定。

用於綜（zōng）合測量壓力（lì）和溫度（dù）的傳感器

理（lǐ）想的（de）脫模溫度不（bú）僅是由（yóu）所用（yòng）塑料決定的，而且（qiě）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度。

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

圖2：用模腔壓力和溫度綜合感應器測得的工藝（yì）情況

所以，為了確定理想的脫模（mó）點，要利用普通（tōng）的冷卻時間公式。這實現了對殘餘冷卻時間的理論計算。為了確定某一溫度下的脫（tuō）模點，意（yì）味著模壁溫度和熔體溫度的塑料性能必須在冷卻過程開（kāi）始（shǐ）時（shí）就已知（zhī）了。

然而，如前所述，最後提（tí）到（dào）的兩（liǎng）個參數是未知的。當然，注塑（sù）周期中的熔體溫度可以在注塑周期中通（tōng）過熱電偶被（bèi）實（shí）驗性地獲取，熱電偶必須在每個周期被引入到模腔（qiāng）中（zhōng）。然而，這種溫（wēn）度確定方法不適用於生產當中，而主要（yào）被用於科學研究。

因此，為了自動計算出批量生產中的殘餘冷卻時間，有必要開發一種方法來準確（què）確定模壁溫度分布情況和冷卻開始時也就是實際（jì）填模（mó）過（guò）程之後的熔體溫度。這（zhè）需要應用組合的（de）溫度/壓力傳感器。

依靠這種（zhǒng）特殊設計的感應器，溫（wēn）度測量在傳感器表麵進行，當熔體一到達傳感器時，和熔體的接觸溫度（dù）就被記錄下來。在此點之前，傳感器精（jīng）確地（dì）記錄模具溫度，並提（tí）供有關模壁溫度分布（bù）情況的必要信息。綜合的模腔壓力傳感器探查（chá）冷卻開始時體積測定式填充（chōng）的位置。

因此，所有的信息都（dōu）可用於逐個周期地通過深入的算法來自動解答冷卻時（shí）間公式，把啟動脫（tuō）模過程的（de）實際冷卻（què）時間提（tí）供給注塑機。

在生產中證（zhèng）實的預期

在中間時期（qī），上述的方法也在一個大型ABS材料的外殼件（塑件重量約（yuē）1kg）上被測試。其表麵被鏡麵（miàn）拋光（guāng），必（bì）須絕對地無缺陷。工（gōng）藝的（de）總周期（qī）時間為（wéi）61秒，其中（zhōng）42秒被冷卻時間所占據。

平均模溫為62℃.在徹底的手工優化以後，塑件可以在穩定的冷（lěng）卻時間下被做得有足夠的品質。冷卻時間縮短（duǎn）到40秒的固定值把工藝旋（xuán）轉（zhuǎn）到了一個不確（què）定的質量狀態。在不定（dìng）期間斷中，塑件表麵（miàn）出現裂紋（圖3）。這是由頂針所（suǒ）引起的，因為塑件還沒有達（dá）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（xià），即（jí）使在較長的生產時間之內也不（bú）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（lěng）卻時間計算，在塑件上會偶爾出（chū）現裂紋（wén）

圖（tú）4：帶組合自動冷卻（què）時間計算的SmartAmp載荷放大器

為了檢查係統（tǒng）表（biǎo）現，平均模溫被升高至70℃.現在該係統自（zì）動地增加冷卻（què）時間，在同（tóng）樣72℃的（de）溫度（dù）之下（xià）脫模。這個情況裏的塑件表（biǎo）麵也是完美無瑕的。除了表（biǎo）麵性能以（yǐ）外（wài），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（tíng）留（liú）在所需（xū）的偏差範圍之內。

這（zhè）個例子表明，對於（yú）已被人工優化至極限的工藝，冷卻時間的自動計算及可能（néng）最（zuì）早的（de）理想變形（xíng）點可（kě）以獲得周期時（shí）間的進一步縮短（duǎn），同時保（bǎo）持最佳品質的通常狀態。