射出成形設計: 品質設計に関する 10 の重要な考慮事項

マイケル・パロイアン | 2019年8月4日

射出成形部品を設計する設計者は何千人もいますが、この大規模なコミュニティには射出成形業者向けに実際に部品を設計できるエリート グループが存在します。 射出成形製品の設計は、すべての部品が最終的に文書化され、生産のために成形業者にリリースされる前に、多くの開発段階を経て進化します。 開発プロセスのこの最後のステップが最も重要です。設計の変更や修正を行うと、コストやプロジェクトの遅延が大幅に増加することになります。残念なことに、プラスチック部品の設計ミスは、最初の製品部品が検査され、評価された後でのみ発見されます。プロジェクトチーム。 今日の高度なモールド フロー シミュレーション、3D CAD 干渉チェック、ラピッド プロトタイピング、その他の多数の開発ツールを使用しても、射出成形部品の潜在的な問題をすべて予測することは誰にも不可能です。 ただし、潜在的な問題を最小限に抑え、実質的に完璧な部品を確保するための、非常にシンプルで低コストの方法があります。 これは成形業者との提携と呼ばれるもので、この記事の焦点です。

射出成形用の部品を適切に設計する方法をどれほどよく知っていると思っているかは関係ありません。設計プロセスのできるだけ早い段階で、常に好みの成形業者と緊密なパートナーシップを築く必要があります。 すべての成形者には、部品を成形するための独自の工具の好みと技術があり、それが部品の設計に大きな影響を与える可能性があります。 これらの主観的な好みは、射出成形部品に影響を与える次の主要な設計関連パラメータのいずれかに影響を与える可能性があります。

成形業者の選定は、設計が完了して購買部門から正式な見積が発表されるまで延期されることが多いため、設計者/エンジニアが設計プロセスの早い段階でこの関係を築くのは困難なことがよくあります。 さらに、多くの成形業者は、プロジェクトが受注されると確信するまでは意見を提供しません。 この行き詰まりにより、設計者はこれらの推奨事項に従うことができなくなり、ツールの複雑さや長いサイクルタイムにより、許容できない遅延やコストの超過が発生することがよくあります。 これらのポリシーは製品開発の効率を大幅に低下させるため、長期的には費用対効果が高くありません。 ただし、このパラドックスを解決する簡単な解決策がいくつかあります。

大企業が通常使用する最初の解決策は、スタッフ内の専門家の広範な分析に基づいて、推奨ベンダーの短いリストを作成することです。 この 3 ～ 4 人の優先成形業者と工具メーカーの限定されたグループは、相互に利益をもたらすビジネス上の取り決めにより、通常、開発全体を通してエンジニアがアクセスできます。 小規模な企業は、誠実なビジネス関係を確立することで、プロセスの早い段階で実行可能な成形業者を 1 人または 2 人選択できます。 この非公式のハンドシェイク合意では、最終的に相互に取引を行う際の推定コストと条件について、両当事者が相互に正直であることが求められます。 保証はありませんが、成形業者とデザイナーがデザイン開発プロセス全体を通じて知識を共有することで提携が発展する可能性があります。

高品質の射出成形部品を設計するには、設計者が射出成形に関連するすべての基本的な設計パラメータについての知識があり、当技術分野で高度に熟練している必要があることに注意してください。 成形業者とデザイナーのパートナーシップは、インターンシップ プログラムを目的としたものではありません。変更をほとんどまたはまったく加えずに、最終デザインを生産に引き渡すことを最適化することを目的としています。 正常に完成した場合、最終生産部品は通常、以下の理由により仕様に合わせてコスト効率よく正確に成形されます。

1. 材料の選択肢とその結果

材料は設計プロセスの早い段階で指定されることが多く、双方が相互に合意する必要があります。 場合によっては、成形業者が特定の樹脂を大幅な割引価格で大量に購入する場合があります。 これらの割引は顧客に転嫁できます。 たとえば、設計者が成形業者が大量に購入する ABS グレードの特性に一致する ABS グレードを指定できれば、数万ドルを節約できます。 設計者は、特定の高性能樹脂が粘度、高いガラス含有量、または結晶化度のせいで成形業者に理想的に適していない可能性があることに気づく場合があります。 樹脂は、特定の物理的または化学的耐性特性に応じて選択できますが、成形したり、指定された公差を維持したりするのが非常に難しい場合があります。 成形業者は実際に部品を成形する必要があるため、指定された樹脂と部品全体の要件に同意する必要があります。