注塑能生产各种各样具有复杂形状的塑料制品，是一种高度自动化的成型方法，无需大量的成形后精加工，生产率高。但是，由于注塑不稳定出现的任何缺陷都会造成物质和能源的浪费，只有初始参数设置合适，才能达到预期的稳定注射成型。然而在实际加工中，由于机器特性、模具状况、环境温度和湿度变化的影响，这是很难实现的。
为了测量注射过程的成型状况，库尔特等人使用压力和温度传感器来测量压力和温度变化对注塑的影响，Gao and Kazmer从新的角度解释了参数设置对注塑件质量的影响；一些商业设备在注射过程中利用了过程监测或控制方法。但是这些装置在功能上是有限的，修改它们的参数以符合实验要求也很困难。材料的流变性质，反映了不同加工参数下的聚合物熔体状态，在注射成型过程中尤其重要。
根据我们以前的工作，我们开发了信号处理模块原型，可以测算出注射过程中材料的流变特性，我们的模块还提供了可编程的结构以适应不同的应用场合。在我们的设备中，信号处理逻辑见图1（a），实验装置见图1（b）。模制试验在注射机（Fanuc Roboshotα-S50iA）上进行，我们使用的材料是奇美公司生产的聚碳酸酯（PC-110）。
图1 （a）监测装置信号处理原理图；（b）实验装置。Sensor-T：温度传感器；Sensor-P：压力传感器；NI-USB 6000：USB数据采集设备；SLP：开关电平点（温度信号突然发生变化点）。
我们准备了含有一个压力传感器和一个温度传感器的试验模具，所述信号处理模块被连接到测试模和计算机之间进行数据处理，如图1（a）。这两个传感器所测量的信号被输送到电荷放大器，在那里被转换成电压输出。对于信号预处理，我们使用电路试验板设计一个简单的逻辑电路，将数据传送到一个数据采集装置（DAQ）中，由LabVIEW软件进行信号处理。所测量的信号被收集时，剪切速率和聚合物熔体的相对粘度立即由信号处理模块确定了，成型状况的变化可以通过监测这些流变性质来确定。我们对某些参数进行了简化处理，使用相对粘度代替实际粘度。使用商用DAQ，我们也能够验证由该模块计算出的熔融状态的流变性质。
图2表明，聚合物的相对粘度随注射速度和熔融温度的变化而变化。随着注射速度增加，相对粘度降低到一个较低的值，随着熔融温度的降低，相对粘度升高。此数据表示，一个相对高的注射速度或高的熔融温度可以降低材料的相对粘度。这个结果与其他团队进行的研究类似，如果聚合物在这些条件下进行加工，则可以实现更稳定的制品质量。
图2 聚合物的相对粘度随注射速度和熔融温度的变化图。
传统的注射工艺的优化是进行一系列参数实验，从这些结果中确定最佳参数，此方法显然是费时的。我们正在开发一种新的方法来预知可行的参数，此方法是基于建立注射成型输入参数之间的相关性模型（如注射速度、熔体温度与输出结果），采用回归分析，预测未知因变量-自变量的函数。我们还引入了一个加权系数的概念来阐明参数的重要性。这些变量编程到模块十分简单，而且提供了另一种有效的方法来确定注射成型最适宜的设置参数。
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