想把生產遷移至低工資國家的努（nǔ）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（gōng）業者盡可能（néng）快地推行降低成本的措（cuò）施，例如新的生（shēng）產工藝、更高的集成（chéng）和物資供應上的變化。現（xiàn）在的生產也為節約提供了可觀的空間。

一種途徑是（shì）周期時間，它可能超出最短可能值的40% 以上。這裏的原因存在（zài）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（dì）預先設定的。機器操作者也常常加入一個安全餘量，以彌補工藝及模具偏差，例如溫度和控製（zhì）波（bō）動，並把生產放到一個（gè）穩（wěn）定狀態（tài）當中。但（dàn）這常常是以不理想的周期時間為代價（jià），所以是高成本的。

根據模溫計算冷卻時間

冷卻不僅直接影響（xiǎng）在工藝成本，而且對質量也有著顯著的影響，這反過來又影響著生（shēng）產效率。殘餘冷卻時間（jiān）現在是作為固定值被輸入，無法彌（mí）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（bō）動。結果是批（pī）量生產過程中扭曲、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（gōng）大學、Kistler儀器公司和（hé）知名的加工企業聯合參與（yǔ）了一個研究項目，開發一種係統，脫模點不依賴（lài）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（yǒu）關係。這個步驟不會再把冷卻時間（jiān）保持穩定，而是模具（jù）的熱學性能。

通過測量塑件表麵（miàn）溫度和模腔壓力，在工藝中逐個周期地確定出塑（sù）件的熱學（xué）狀態（tài）。殘餘冷卻時間被自動地計算出來（lái），並被直接傳送給機器控製（zhì）裝。

此（cǐ）

工藝具有重要的優勢

• 因為不再有必要估算（suàn）和輸入殘餘冷卻（què）時間，所以試模和安（ān）裝時間縮（suō）短；

• 因為冷卻時（shí）間及周期（qī）時間被盡可能地保持短（duǎn）暫，所以經濟性方麵有了顯著的改

• 進； 因為脫模溫度穩定，所以塑件質量（liàng）盡可能地維持穩定。

用於綜合測量壓力和溫度的傳感器

理想的脫模溫度不僅是由所（suǒ）用塑料決定的，而且還（hái）由（yóu）塑件形狀所決定。因為皺（zhòu）縮和扭曲過程的複雜性，以及模壁和熔體（tǐ）溫度（dù）不能（néng）預先被準確（què）地確定，所以不可能準確計算出注塑件的脫模溫度。

隻（zhī）能根據來自原料生產商的引導值和（hé）製模商的經驗（yàn）來進行估算，因為（wéi）在脫模（mó）時，以（yǐ）傳統壁厚，貫穿塑件截麵的溫度不會完全相等（děng），從塑件中間到外部總會有一個（gè）溫度梯（tī）度。

圖2：用模腔壓力和（hé）溫度綜合感應器測得的（de）工藝情況

所以，為了確（què）定理想的脫模點，要利用（yòng）普通的冷卻時間公式。這實現了對殘（cán）餘冷卻時間的理論計（jì）算。為了確定某一溫（wēn）度（dù）下的脫模點，意味著模壁溫度（dù）和熔體溫度的塑料（liào）性能（néng）必須（xū）在冷卻過程開始時就已知了。

然而，如前所述，最（zuì）後提到的兩（liǎng）個參數是未知的。當然，注塑周期中的熔體溫（wēn）度可以在注塑周期中（zhōng）通過熱電偶被實驗性地獲取，熱電偶必須在每個周期被引入到模腔中。然而，這種溫度確定方法不適用於生產當（dāng）中，而主（zhǔ）要被（bèi）用於科學研究。

因此（cǐ），為了自動計算出批量生（shēng）產中的殘餘冷卻時間，有必（bì）要開發（fā）一種方法來準確確定模壁溫度分布情況和冷卻開始時也就是實（shí）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（shè）計的感應（yīng）器（qì），溫度測量在傳感器表麵進行，當熔（róng）體一到達傳感器時（shí），和熔（róng）體的接（jiē）觸溫度就被記錄下來。在此點之（zhī）前，傳感（gǎn）器精確地記錄模具溫度，並提（tí）供有關（guān）模（mó）壁（bì）溫（wēn）度分布情況的必要信息。綜合的模腔壓力傳（chuán）感器探查冷卻（què）開始時體積（jī）測定式填充（chōng）的位置。

因此，所有的信息都可用於逐個周期地通過深入（rù）的算法來自動解答冷卻時間公式，把啟動脫模過程的實際冷（lěng）卻時間提供給注塑機（jī）。

在生產中證實的預期

在（zài）中間時期，上述（shù）的方法也在一個大（dà）型ABS材料的（de）外殼件（塑件重量約1kg）上被測試。其表麵被鏡麵拋光（guāng），必須絕（jué）對地無（wú）缺陷。工藝的總周期時間為61秒，其中42秒被冷卻時（shí）間（jiān）所占（zhàn）據。

平（píng）均模溫為62℃.在徹底的手工優化以後，塑件可以在穩定的冷卻時間下被做得有足夠的品（pǐn）質。冷（lěng）卻時間縮短到40秒的固定值把工藝（yì）旋轉到了一個不確定的質量狀態。在不定期間斷中，塑件表麵出現裂紋（圖3）。這是由頂針所引起的，因為塑件還沒有達到脫模點的正確溫度。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。在這種情況（kuàng）下（xià），即使在較長的生產時間之（zhī）內也不會出現裂紋。以這種方式，與安全餘（yú）量相比，冷卻時間被縮短5%。

圖3：沒有自（zì）動冷卻時間計算，在（zài）塑件上會偶爾出（chū）現裂紋

圖4：帶組合自動冷卻（què）時間計算的SmartAmp載荷放大器

為了檢（jiǎn）查係統表現，平均模溫被升高至（zhì）70℃.現在該係統自動地增加冷卻時間，在同樣72℃的（de）溫度之下脫模。這個情況裏的塑件表麵也（yě）是完美無瑕（xiá）的。除（chú）了表麵性（xìng）能以外，還有更多（duō）針對（duì）塑件的測試參數。如果脫模溫度保持穩定，它們停留在所需的偏差範圍之內。

這個例子（zǐ）表（biǎo）明，對於已被人工優化至極（jí）限的工藝，冷卻（què）時間的自（zì）動計算及可（kě）能最早的（de）理（lǐ）想變（biàn）形點可以獲得周期時（shí）間的進一步（bù）縮短，同時（shí）保持最佳品質的通常狀態。

標題：注塑模具成型中可變的冷卻時間 網址：http://www.lw2007.com/server/show/id/511.html

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