金型設計: 製品品質の指標としてのキャビティ圧力

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キャビティ圧力測定は、射出成形プロセスを最適化する効率的な方法とみなされています。 キスラーのフィールドサービス開発マネージャーであるクリスチャン・ストレイリ氏は、取得したデータを正しく解釈する方法と、専門家が射出成形プロセスを最適化する方法について説明します。

ストライリ氏、射出成形プロセスにおける最大の課題は何だと思いますか?

Streili: 最大の課題はプロセスの複雑さだと思います。 完成品の品質には、成形部品のサイズ、材質、作業環境の温度、プラスチックの温度など、多くの要因が影響します。 さらに、最初のケースのように複数の材料が使用されるため、複数のコンポーネントまたはインサートを使用した成形プロセスは、それを使用しない成形プロセスとは動作が異なります。 多くの射出成形業者は、そのような要因の影響を過小評価しているか、プロセス内の一見小さな変化が個々の部品の品質にどれほど大きな影響を与えるかを認識していません。 たとえば、紙の上ではプラスチックの組成がまったく同じであっても、新しい材料サプライヤーに切り替えると、製品の品質に決定的な影響を与える可能性があります。

キャビティ圧力の測定はどのようにしてこれらの課題を克服できるのでしょうか?

Streili: キャビティ圧力は射出成形プロセス中に重要な役割を果たします。 これは成形部品のプロセス全体を反映し、製造条件に関する情報を提供するため、製品の品質の指標となります。 寸法精度、表面品質、重量、反りなど、個々の部品の特定の品質関連特性によって、プロセスの個々の段階での状態について結論を導き出すこともできます。 したがって、キャビティ圧力は製品品質の部品固有の特徴と一致し、最適なプロセス パラメーターについて正確に説明するのに役立ちます。 さらに、キャビティ圧力を測定することにより、メーカーは金型から部品を取り外す前でも欠陥のある部品を特定できます。

この品質管理はどのように行われているのでしょうか?

Streili: センサーによって取得された測定データはプロセス監視システムに送信され、そこで評価され、結果がグラフの形式で表示されます。 NOK部品を選別するには、いわゆる評価ボックスを定義する必要があります。 キャビティ圧力を表す曲線がこのボックス内にある場合、製造された部品は完璧です。 外側にある場合は、部品に欠陥があることを示します。 したがって、この評価ボックスの限界を正確に決定することが特に重要です。 小さすぎると、擬似スクラップが発生します。 大きすぎると、製品の品質に悪影響を及ぼします。

顧客がキャビティ圧力測定の可能性を活用できるよう、どのようにサポートしていますか?

Streili: 私たちはお客様にいくつかのサービスを提供しています。 まず、射出成形金型を構築する前でもプロセスのシミュレーションを提供できる可能性があります。 これらのシミュレーション結果に基づいて、メーカーが必要とするセンサーの数、最適な配置場所、各プロセスに最適なセンサーの種類を決定できます。 また、射出成形プロセスの潜在的な欠陥や弱点を非常に早い段階で特定することもできます。

スクラップを最小限に抑えて完璧な射出成形部品を製造することは簡単な作業ではありません。 形状や材質が異なれば、異なるアプローチが必要になります。 同時に、多くの外部要因がプロセスに影響を与えます。 ここで小型圧電センサーが真価を発揮します。使用される材料に関係なく、射出成形業者が各金型に最適なプロセスを見つけて維持するのに役立ちます。 センサーは、射出成形プロセス中のキャビティ圧力を測定および分析します。 これらの測定値により、生産を監視したり、進行中のプロセス中にホット ランナー システムを安定に保ち、不良部品を自動的に選別したりすることができます。

ここで、センサーの設置とその後の測定結果の解釈が要求されるため、物事が複雑になります。 ハードウェアとデータの両方を最適に活用するには、射出成形と計測の分野で多くの専門知識が必要です。 したがってキスラーは、圧電機器の可能性を最大限に活用するための個別のサービス提供でメーカーをサポートします。