寸法検査 プラスチック成形 製造プロセスの重要な側面であり、製造されたコンポーネントが指定された許容範囲と品質基準を満たしていることを確認します。このプロセスでは、金属またはプラスチックの部品を綿密に検査して、その物理的特性を評価し、設計仕様に準拠していることを確認します。
寸法検査の重要性
寸法検査の主な目的は、各部品が指定された設計基準を満たしていることを確認することです。反り、収縮のばらつき、不均一な寸法などの問題を特定するのに役立ちます。 金型温度 欠陥につながる可能性があります。厚さ、真円度、平坦度、許容差、テクスチャ、全体の寸法などのパラメータを正確に測定することで、メーカーは部品が意図した用途で正しく機能することを保証できます。
プラスチック成形における寸法検査技術
プラスチック成形における寸法検査には、いくつかの手法が採用されています。それぞれの方法には独自の利点があり、さまざまなタイプの測定に適しています。
1. 手動測定ツール
ノギス、マイクロメーター、ゲージなどの手動ツールは、重要な寸法を素早くチェックするためによく使用されます。これらのツールは即座にフィードバックを提供しますが、その精度はオペレーターのスキルと環境要因によって制限されます。
2. 三次元測定機（CMM）
CMM は、部品の幾何学的寸法と特徴を測定するために使用される高精度の機器です。コンピューターによって制御される正確な経路に沿って移動するプローブを使用してデータ ポイントを取得し、それを分析して寸法精度を判断します。CMM は高い再現性と精度を備えているため、厳しい公差を持つ複雑な部品の検査に最適です。
3. 光学検査システム
光学システムは、カメラと高度なソフトウェアを使用して部品を分析します。これらのシステムは、物理的に接触せずに寸法を測定できるため、繊細な部品や損傷しやすい部品に最適です。光学検査は、表面の欠陥や複雑な形状の検査によく使用されます。
光学測定システムは、照明や表面反射率などの環境条件の影響を受けやすく、測定精度に影響する場合があります。また、精度を維持するために校正が必要になる場合もあります。
4. 3Dレーザースキャン
3D レーザー スキャンは、部品の形状を 3 次元でキャプチャします。この方法では、部品の形状と寸法を包括的に把握できるため、詳細な分析が可能になります。XNUMXD スキャンは、リバース エンジニアリングや複雑な形状の検査に特に役立ちます。レーザー スキャンは非常に効果的ですが、他の検査方法よりもコストがかかる場合があります。
5. ノギスとマイクロメータ
ノギスとマイクロメータは、物体の寸法を正確に測定できる基本的な手動工具です。これらの工具は入手しやすく使いやすいため、製造や品質管理で広く使用されています。ノギスとマイクロメータは単純な測定には便利ですが、精度と速度が重要となる複雑な形状や大規模な検査には適さない場合があります。
寸法検査における課題
測定技術の進歩にもかかわらず、プラスチック成形において正確な寸法精度を達成することは依然として課題です。寸法偏差には、次のようないくつかの要因が影響します。
- プラスチック材料の粘弾性により、冷却および凝固中に収縮や変形に変化が生じる可能性があります。
- 射出圧力、金型温度、冷却時間などのパラメータは、成形部品の寸法精度に大きな影響を与える可能性があります。
- 時間が経つと、金型の摩耗や工具の誤差により寸法の不正確さが生じる可能性があります。
プラスチック成形品の寸法検査における問題点
| ペインポイント | 目的 | ソリューション |
|---|---|---|
| 燃焼と溶解 | 過度の熱暴露 | 温度設定と処理時間を監視する |
| 変色と黒ずみ | 処理中の過熱または汚染 | 機器を清潔に保ち、温度を監視する |
| 流し | 厚い部分は薄い部分よりも冷却が遅い | 均一な厚さのための金型設計の最適化 |
| 空隙と真空 | 充填が不完全または冷却中に収縮する | 充填および梱包プロセスの最適化 |
| フローラインと溶接ライン | ゲート不良または射出速度不足 | 金型設計と射出パラメータを再評価する |
| しわと変形 | 急速な冷却または金型設計の不備 | 冷却速度を監視し、金型設計を最適化する |
| フラッシュ | 高い射出圧力による過剰な材料 | 型締め圧力をチェックし、金型の完全性を維持する |
| 噴射 | 材料の流れが速く、表面が荒れる | 射出速度を調整し、適切なゲートを確保する |
| プラスチックの収縮のばらつき | 材料の不一致または不適切な処理温度 | 材料試験と処理管理を実施する |
| 錆と劣化 | 湿気にさらされたり、不適切なメンテナンスが行われたりすること | 厳格なメンテナンススケジュールを実施する |
| 気泡とポケット | 注入中に閉じ込められた空気 | 金型のベントを最適化し、射出速度を調整する |
| 厚みと凹凸 | 金型の充填が不均一 | 材料の流れと金型設計を最適化 |
| 反り、曲がり、波打ち | 金型内の不均一な冷却または温度勾配 | 温度制御された金型を活用する |
| 不均一な金型温度 | 加熱または冷却が一定しない | 監視には温度センサーを使用する |
| 層間剥離 | 不適合な材料または不十分な接着 | 材料の適合性を確保し、条件を最適化する |
ベストプラクティス
寸法検査で最高の品質を確保するには、次のベスト プラクティスを採用する必要があります。
- ツールの定期的な校正
- 検査官の研修
- 標準作業手順(SOPs)
- ドキュメントとレポート
まとめ
寸法検査は、プラスチック成形の品質を確保する上で重要な要素です。適切な測定方法を選択し、材料特性、成形プロセスの変数、測定の不確実性に関連する課題に対処することで、メーカーは一貫した寸法精度を達成し、生産することができます。 高品質のプラスチック部品.
Q＆A
プラスチックの検査には、目視検査、測定、機能テストの組み合わせが含まれます。検査員は表面に欠陥がないか検査し、測定ツールを使用して寸法を確認し、部品が仕様を満たしていることを確認するために性能テストを実施します。
寸法検査の方法には、正確な測定のためのノギスやマイクロメータの使用、複雑な形状のための座標測定機 (CMM) の使用、詳細な分析のための 3D スキャンの利用などがあります。目視検査も、表面の欠陥を特定する上で重要な役割を果たします。
設計上の重要な考慮事項には、材料の選択、壁の厚さの均一性、型離れのためのドラフト角度、最適な流れのためのゲート配置、収縮と反りに対する考慮などがあります。これらの要素は、成形プロセスの品質と効率の両方に影響します。
プラスチックの表面仕上げは、通常、表面粗さ試験機を使用して測定されます。表面粗さ試験機は、表面の質感を粗さ平均 (Ra) またはその他のパラメータで定量化します。品質を評価するために、目視検査や表面仕上げ基準との比較も使用される場合があります。
この記事は、BOYI チームのエンジニアによって執筆されました。Fuquan Chen は、ラピッドプロトタイピング、金型製造、プラスチック射出成形の分野で 20 年の経験を持つプロのエンジニア兼技術専門家です。
