在注射成型過程中，注射壓力、保壓壓力、注射速度、熔體溫度、模具冷卻或加熱溫度等參數，都是在注塑機及其輔機上設置，并且可查看部分設備反響數據，但這些參數都不是高聚物熔體成型過程中的真實、瞬息變化的數據。經過注塑機間接丈量方式獲得的數據具有一定的誤差，給穩定批量消費帶來很大的困難。為此，搭建注塑工藝實時在線監控系統，可及時獲得各工藝參數（如熔體溫度、熔體壓力）的真實數據，從而可基于這些理論的數據獲得相應的注塑工藝成型機理以及對這些參數進行定性定量控制，進而保證穩定質量的批量消費。現引見兩篇關于注塑工藝實時在線監控系統構建和應用的文章。

廣東輕工職業技術學院經過自主設計的安裝底座將熔體壓力溫度在線丈量系統(與瑞士Sensormate AG 公司協作研發) 安裝在用于理論消費的塑料注射成型機上，自主搭建了注射成型工藝參數監測平臺，如下圖所示。該平臺通過熔體壓力溫度在線丈量系統完成對熔體壓力及熔體溫度的監測，注射速度則經過注塑機自帶系統完成監測，兩者的別離完成對熔體壓力、熔體溫度及速度三種工藝參數的在線監測。

該平臺經過抵住注塑機噴嘴處的熔體壓力溫度在線丈量系統，在不破壞熔體活動完好性、堅持熔體理論活動情況下完成了對熔體壓力和熔體溫度的理論監測，補償了注塑機注射壓力及溫度工藝參數均為間接丈量獲取的缺陷。在測試噴嘴理論壓力時，將噴嘴抵住傳感器，調理不同的流變狀態，開端常規的注射，這時，由于注塑機螺桿將熔融的塑料往前推進，傳感器內部遭到熔體的推力而受力，此時熔體壓力傳感器的適配器內的小圓錐體由于熔體的推力作用充溢了塑膠熔體，同時丈量此時噴嘴的理論流變狀態，然后經過傳感器電纜將數據傳到檢測器上，同時溫度傳感器會丈量此時經過噴嘴的熔體溫度，并經過電熱絲電纜傳到顯現器內，經過顯現器抓取熔體壓力最大值，得到注塑機的理論熔體壓力及其溫度，如下圖所示。

基于上述丈量系統，研討了理論的熔體壓力、熔體溫度及注射速度對聚乳酸(PLA)成型的影響規律，發現：

(1)PLA注射成型存在一個最佳工藝狀態。通過對成型的標準拉伸試樣中止拉伸強度測試發現，PLA拉伸試樣最佳成型條件為熔體溫度180℃，熔體壓力8 MPa，注射速度40%。

(2)PLA成型存在一個最佳的熔體壓力，從而構成一個最佳臨界誘導結晶取向應力。SEM測試結果發往常熔體壓力等于8 MPa時PLA結晶形貌最為完善。熔體壓力小于或大于8 MPa都會呈現較多的非晶相，相應的結晶度降低。說明取向力的作用在一定程度上能夠誘導PLA的結晶，但是當超過臨界值時，將不起誘導作用。

(3) 注射速度是影響PLA結晶的不敏感工藝參數。在不同溫度、壓力、速度的SEM照片中，注射速度的變化范圍內PLA結晶形貌沒有發作明顯變化，而關于熔體溫度和熔體壓力只能在較小范圍內觀察到較為完善的結晶形貌。說明在溫度、壓力工藝條件下PLA的結晶成型窗口較窄，PLA的結晶對溫度和壓力較為敏感，而對注射速度不敏感。

細致內容請閱讀《工程塑料應用》2019年第12期文章《基于工藝參數在線監測的聚乳酸生物塑料注射成型機理》，作者陳金偉等，頁碼50-55頁。

長春富維安道拓汽車飾件系統有限公司選擇了大型高質量懇求的產品——汽車注塑儀表板，經過設置大量的傳感器，構建了汽車注塑產品成型過程數字化監控系統。設計的監控系統由注塑模具、傳感器、接近開關、多通道接頭及放大器、專用電纜、數據采集及控制器、注塑機及其機械手、外接電腦等組成，其細致部件如下所示。

注塑模具：汽車儀表板注塑模具；

直接式壓力傳感器：6182BG (Ø2.5)，8 枚；

直接式壓力– 溫度傳感器：6190CAG (Ø4)，2 枚；

8 通道壓力接頭：1710A1*2，1 只；

4 通道溫度信號放大器：2205A241*1，1 只；

24 通道CoMo Injection 數據采集及控制器：2869B301，1 臺；

接近開關：2231A1，1 只；

8 通道壓力信號電纜：1997A5*2 ；

4 通道溫度信號延長電纜：1457A1A5*1 ；

注塑機及其機械手：Engle 2300T &Viper 90 ；

臺式電腦：1 臺；

銜接設備和機械手的電纜若干。

傳感器監控系統的構成如下圖所示。

接近開關設在注塑模具的定模側恰當位置，通過電纜銜接在CoMo Injection 數據采集控制器，后者還與注塑機的機械手和次第注射單元相銜接。當模具合模，接近開關向CoMo Injection 數據采集控制器發送信號，系統立即進入一個新的消費周期工作狀態。在注射成型時，所設置的10枚壓力傳感器和2枚溫度傳感器，將指定位置上的模腔壓力和溫度變化狀態，經過CoMo Injection 數據采集控制器，以數據及其曲線圖方式，及時真實地顯現和記載在所銜接的電腦上，供分析、研討和監控。同時，根據預先設計，當系統判定某次成型狀態為殘次品時，向注塑機機械手發出指令，撿出次品，并發出警報。根據選擇性運用，系統還可以按照預先設計程序，按照熔融料活動前沿抵達傳感器的位置信號，指揮設備的次第注塑單元，中止非常準確的次第注射成型。系統工作原理如下圖所示。

該監控系統可發揮以下功用：

（1）復制成型過程

在汽車產品開發階段，模具在其供應商處，要經過很多次調試和完善，直至其樣件基本上能滿足在車身上裝配所需求的基本尺寸精度和外觀質量要求，以及部分功用實驗懇求。之后，模具將被轉移到正式消費工廠所在地，在批量消費的軟硬件條件下，重新中止調試和完善。在掃除因產品外型、結構及其過程設計等綜合性缺陷影響要素之外，由于設備、輔助設備及其環境的變卦惹起的重新調試，因原有的參數集，大部分都是間接數據，會產生很大程度上的失真。為此，重建一系列正確的工藝參數集，常常是件非常耗費時間、人力、物力的事情，而且該產品在車身上的裝配等級越高，其難度就越大，所消耗的資源就更多。特別是注塑設備的變卦，是最直接和大面積惹起變化的首要變化要素。理論證明，即使同一家同等鎖模力的注塑設備，理論上還存在著較大的差異，從而增加換機消費的調試難度。

當借助于本系統技術方案，真實地記載并獲得模具在其制造商處抵達的、其樣件得到初步認可狀態下的成型壓力和溫度曲線值，隨著模具轉移到批量消費現場，以原有的成型曲線值為參照目的，就可以快速重建相應的成型參數集。

（2）質量優化控制

應用構建的在線監控系統，當在經過系列綜合考證的標準壓力曲線上設置用于識別成型過程異常的限定數字范圍時，一旦過程壓力變化離散值觸及到這些邊境，就會觸發本系統自動識別功用，進而令機械手自動分別出殘次品。從而使質量控制在很大程度上擺脫被動狀態，并且可以大大簡化耗費龐大且低效的消費監控系統。

（3）次第注射控制

為了滿足產品外觀質量、裝配尺寸精度戰爭安特性等懇求，儀表板、門內護板、保險杠等大型汽車內外飾注塑產品，大多采用多澆口次第注射系統。在通常情況下，由于設計方案和理論消費狀態存在不少差異，需求工程師們反復調整和優化方案，而且這一過程常常非常費時費力。針對選用的產品，預先設計好不同澆口注射次第及其注射量，并且在規劃澆口位置時，也思索了根據壓力傳感器捕捉到的熔融料活動前沿位置來控制各澆口的注射次第方案。借助于在線監控系統各傳感器的信號，預設了澆口翻開和關閉的次第和持續翻開時間，由此去控制次第注塑過程。實施次第注塑所需求的不同壓力傳感器的實時閾值，在產質量量合格的生產狀態下很容易從各壓力傳感器輸出的壓力曲線上獲得，從而為消費過程中的工藝調整提供極大的便利。