想把（bǎ）生產遷移至低（dī）工資國家的努力導致注塑行業（yè）麵臨著愈來愈緊迫的成本壓力，這迫使加（jiā）工業者盡可能快地推行（háng）降低成本（běn）的（de）措施（shī），例如新（xīn）的（de）生產（chǎn）工藝、更高的集成和物資供應上（shàng）的變化（huà）。現在的生產也為節約提供了可（kě）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熱學設計和過度（dù）的殘餘冷卻時間，這通常是根據（jù）估算（suàn）而主觀地預先設定的。機器操作者也常常加入一（yī）個安全餘量，以彌補工藝及模具偏差，例如溫度（dù）和控製波動，並把生（shēng）產放到一個穩定狀態當中。但這常常是以不理想的（de）周（zhōu）期時間為代價，所以是高成本的。

根據模溫計算冷卻時間

冷卻不僅直接影響在工藝（yì）成本，而且（qiě）對質量也有著顯著的影響（xiǎng），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定值被輸入，無（wú）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（liào）的波動。結果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（biàn）化。

為（wéi）了解（jiě）決這樣的問題，德國South-West-phalia理工大（dà）學、Kistler儀器公司和知名的加工企業聯合參與了一個研究項目，開發一種係統，脫（tuō）模點不依賴於固定的周期時間，而是和塑件（jiàn）達到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（chí）穩定，而是模具的熱學（xué）性能。

通過測量塑（sù）件表（biǎo）麵溫度和模腔壓力（lì），在工藝中逐個周期地確定（dìng）出塑件的熱學狀（zhuàng）態。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裝。

此

工藝具有重要的優（yōu）勢（shì）

• 因為不（bú）再有必要估算和輸入殘餘冷卻時間，所（suǒ）以試模和安（ān）裝時間縮短；

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

• 進； 因為脫模溫度（dù）穩定，所（suǒ）以塑件質量盡可能地維持穩定。

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用塑料決（jué）定的，而且還由塑（sù）件形（xíng）狀所決定。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（què）定，所以不可（kě）能準確計算出注塑件的脫模溫度。

隻能根據來自原料生產商的（de）引導（dǎo）值和製模商的經驗來進行估算，因為在脫模時，以（yǐ）傳統壁厚，貫（guàn）穿塑件截（jié）麵的溫度不會完全相等，從（cóng）塑件（jiàn）中間到外部（bù）總會有一個溫度梯度。

圖2：用模腔壓力和溫度綜合感應器測得的工（gōng）藝情況

所（suǒ）以，為了確定理想的脫（tuō）模點，要利（lì）用普通的冷卻時間公式。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模點，意味著模壁溫度和熔體溫度的塑料性能必須在冷卻（què）過程開始時就已知了。

然而，如前所述，最（zuì）後提到的兩個參數是未（wèi）知（zhī）的。當然，注塑周期中（zhōng）的熔體溫（wēn）度（dù）可以在注（zhù）塑周期中通過熱電（diàn）偶（ǒu）被實驗性地獲取（qǔ），熱電偶必須在每個周期被引入到模腔中。然而，這種溫度（dù）確定方法（fǎ）不適用於生產（chǎn）當中，而主要被用於科（kē）學（xué）研究。

因此，為了（le）自動計算出批量生產中的殘餘冷卻時間（jiān），有（yǒu）必要開發一（yī）種（zhǒng）方法來準確（què）確定模（mó）壁溫度（dù）分布情況和冷卻開始時也就是實際（jì）填模過程之後的熔體溫度。這需要（yào）應用組合的溫度/壓力傳感器。

依（yī）靠這種特殊設計的感應器（qì），溫度測量在傳感器表麵進行，當熔體一到達傳感器時，和熔體的接觸溫度就被記錄下來。在此點之前，傳感器（qì）精（jīng）確地記錄模具溫度，並（bìng）提供有關模壁溫度分布（bù）情況的必要信（xìn）息。綜合（hé）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。

因此，所有的信息都可用於逐個周期地通過深入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卻時間（jiān）提供給注塑機。

在生產中證實（shí）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（塑件重量約1kg）上被測試。其表麵被鏡麵拋光，必（bì）須絕對地無缺陷。工藝（yì）的總周（zhōu）期時間為61秒，其中42秒被冷卻時間所占據。

平均模溫為62℃.在徹底（dǐ）的手工優化以後，塑件可以在穩（wěn）定的冷卻時間下被做得有足夠的品質。冷卻時間縮短到40秒的固定值把（bǎ）工藝旋轉到了一個不確定的質量狀態（tài）。在（zài）不定期間斷中，塑件表麵出現裂紋（圖3）。這是由（yóu）頂針所引（yǐn）起的，因為塑件還沒有達到脫（tuō）模點的正確溫（wēn）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（de）72℃脫模溫度之下利（lì）用自動的冷卻（què）時間計算，可（kě）以實現39.8-40.3秒之間的冷卻時間。在這種情況下（xià），即使在較長的生產時間之內也不（bú）會出現（xiàn）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：沒有自動冷卻時間計算，在塑（sù）件上會偶爾出現（xiàn）裂紋

圖4：帶組合自動冷卻時間（jiān）計算（suàn）的（de）SmartAmp載荷放大器

為（wéi）了檢查係統表現，平均模溫被升高至70℃.現在該係統自動地增（zēng）加冷卻時間，在同（tóng）樣72℃的溫度（dù）之下脫模。這個情況裏的塑件表（biǎo）麵也是完美無（wú）瑕的。除了表麵性能以外，還有更多針對塑件的測（cè）試參數。如果脫模溫度保持穩定，它們停（tíng）留在（zài）所（suǒ）需的偏差範圍之內。

這個例子表明，對於已被人工優化至極限（xiàn）的工藝，冷卻時間的自動計算及可能最早的理想變（biàn）形點可以獲得周期時間的進一步縮短，同時保持（chí）最（zuì）佳品質的通常狀態。

標（biāo）題：注塑模具成型中可變的冷卻時間 網址：http://www.je-d.com/server/show/id/511.html

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