Spritzgießen ist ein zyklischer Prozess, bei dem geschmolzenes Polymer unter hohem Druck in eine kalte Metallform gepresst und gekühlt wird, bis es fest genug ist, um aus der Form ausgeworfen zu werden. Die Kühlung ist ein entscheidender Teil des Spritzgießzyklus, da sie sowohl die Qualität des Teils als auch die Produktivität der Form maßgeblich beeinflusst. Viele Defekte wie Eigenspannungen, Schrumpfung und Verzug werden durch ungleichmäßige Abkühlung verursacht. Diese Mängel beeinträchtigen die Qualität des Endprodukts in Aussehen und Präzision. Die Kühlung kann mehr als zwei Drittel des gesamten Einspritzzyklus dauern, und der Entwurf eines effizienten Kühlkanals kann die Abkühlzeit reduzieren und die Produktivität der Einspritzung verbessern. Daher würde die Auslegung eines optimierten Kühlsystems eine minimale Kühlzeit und eine ausgewogene (gleichmäßige) Kühlung erreichen. Um den Spritzgießkühlprozess besser zu verstehen, wurde die computergestützte Kühlanalyse als hilfreiches Werkzeug für die Auslegung von Kühlsystemen und die Bewertung von Kühlbedingungen eingesetzt.

Hier ist eine kurze Beschreibung der Entwicklung der Simulation der Kunststoffspritzgießkühlung. Die Pionierarbeit von Dusinberre konzentrierte sich auf die Vorhersage von Temperatur- und Druckfeldern auf relativ einfachen Geometrien, und die eindimensionale transiente Modell Finite Difference Method (FDM) wurde verwendet, um die Temperaturverteilung zu berechnen. Später verwendeten Keing, Kamai und Singh die zweidimensionale Finite Element Methode (FEM), um den Kühlprozess zu simulieren. Barone, Cauik, Burton und Rezayat verwendeten zunächst die Grenzelement-Methode (BEM) zur Berechnung des Temperaturfeldes, beschränkten sich jedoch auf die zweidimensionale Analyse. Da die meisten Spritzgussteile dreidimensional komplex geometrisch konfiguriert sind, verwendeten einige Forscher zur Berechnung der Temperaturverteilungen auf der Grundlage einer dreidimensionalen Kühlanalyse die mittlere Ebene BEM, um die Kühlung des Spritzgießens zu simulieren.

Die Kühlanalysesoftware wurde mit dem BEM-Ansatz und der Theorie der Wärmeübertragung entwickelt. Aus diesem Kühlanalyseprogramm kann die Temperaturverteilung für Teile und Formen während des Spritzgießens berechnet werden. Das Programm kann auch das Temperaturprofil des Teils nach dem Auswerfen aus der Form berechnen. Experimente wurden durchgeführt, um die Genauigkeit des Programms zu überprüfen.

Die Kühlanalyse des Spritzgießens wird verwendet, um die Temperaturverteilung sowohl in Form als auch in Teil vorherzusagen, wobei Wärmeübertragungstheorie und BEM verwendet werden, um die Kühlung von Form und Teil während des Spritzgießens zu simulieren, sowie die fortgesetzte Kühlung des Teils nach dem Auswerfen aus der Form. Experimentelle Ergebnisse, die mit einer Spritzgussplatte aus ABS erzielt wurden, können die numerischen Vorhersagen der Kühlanalysesoftware validieren. Obwohl die numerischen Simulationsergebnisse akzeptabel sind, gibt es noch viel Raum für Verbesserungen. Um genauere Vorhersagen zu erhalten, sollten realistische thermische Randbedingungen während der Abkühlung, kristalline Material- und Materialeigenschaften in Abhängigkeit von Temperatur und Zeit bei der Erstellung eines theoretischen mathematischen Modells berücksichtigt werden.