Die Qualitätsprüfung von Spritzgussteilen ist entscheidend für die Leistung und Zuverlässigkeit von Kunststoffprodukten. Kunststofferzeugnisse werden in verschiedenen Bereichen wie Automobilen, elektronischen Geräten und Haushaltsgeräten verwendet. Daher wirkt sich ihre Qualität direkt auf die Leistung und Haltbarkeit dieser Produkte aus. Bei der Qualitätsprüfung wird nicht nur das Erscheinungsbild des Produkts untersucht, sondern vor allem seine Funktionalität und Sicherheit sichergestellt. Dieser Prozess spiegelt das Produktionsniveau und die Qualitätsmanagementfähigkeiten des Herstellers wider.
Bei spritzgegossenen Produkten ist die Einhaltung strenger Anforderungen an das Aussehen und die Funktion von entscheidender Bedeutung, insbesondere im Hinblick auf die Übereinstimmung der Abmessungen mit den entsprechenden Teilen. Schon kleine Mängel können die Gesamtleistung des Produkts beeinträchtigen oder zu Fehlfunktionen führen. Eine präzise und systematische Qualitätsprüfung ist daher der Schlüssel zur Gewährleistung hochwertiger Produkte. Dies gewährleistet ihre Stabilität und Zuverlässigkeit in der praktischen Anwendung.
Die wichtigsten Inspektionsaspekte bei der Herstellung von Kunststoffprodukten
In der Regel führen wir diese Qualitätskontrollverfahren in verschiedenen Phasen der Produktion durch:
1. DFM und Mold Flow Analysis: Vor der Herstellung von Formen ist es wichtig, die Reife des Produktdesigns und des Formdesigns zu untersuchen und zu bestätigen. Es ist von entscheidender Bedeutung, potenzielle Spritzgießfehler zu identifizieren und Strategien zu entwickeln, um deren Risiken zu minimieren.
2. Werkstoffprüfung: Manchmal ist vor der Herstellung von Kunststoffprodukten eine Leistungsprüfung der Werkstoffe erforderlich, um sicherzustellen, dass sie die Anforderungen erfüllen und ihre Kalibrierungsparameter genau sind.
3. In-Prozess-Prüfung: Während des Produktionsprozesses von Kunststoffprodukten sind die Hauptbereiche der Prüfung das Erscheinungsbild und die Maßhaltigkeit.
Die Aussehensprüfung konzentriert sich in erster Linie auf die Oberflächenqualität des Produkts. Dazu gehört die Prüfung, ob die Farbe des Produkts gleichmäßig ist, ob der Glanz den geforderten Normen entspricht und ob die Oberfläche glatt und frei von Fehlern ist.
Bei der Maßprüfung geht es um die genaue Messung von Abmessungen, die für den Zusammenbau oder die Verwendung des Produkts wichtig sind. Dabei kommen häufig Werkzeuge wie Messschieber und Messgeräte zum Einsatz. Die Genauigkeit dieser Abmessungen ist entscheidend, um sicherzustellen, dass das Produkt korrekt mit anderen Komponenten zusammengefügt werden kann und seine Gesamtfunktionalität beibehält.
Natürlich können einige Produkte zusätzliche Prüfungen, einschließlich zerstörender Prüfungen, erfordern. Durch diese beiden Arten von Prüfungen kann jedoch wirksam gewährleistet werden, dass die Qualität von Kunststofferzeugnissen während der Produktion den erwarteten Standards entspricht, wodurch die Leistung und Zuverlässigkeit des Endprodukts sichergestellt wird.
Kontrolle des Aussehens der Produkte
Bei der Prüfung des Aussehens von Produkten wird in der Regel die manuelle Sichtprüfung eingesetzt. Bei einem hohen Produktionsvolumen werden zur Gewährleistung der Genauigkeit und zur Verbesserung der Effizienz Kamerasysteme in Kombination mit künstlicher Intelligenz für die Prüfung eingesetzt.
Anforderungen an die Lichtumgebung
Eine angemessene natürliche Beleuchtung ist sicherlich am besten geeignet. Wenn künstliches Licht erforderlich ist, muss es die folgenden Bedingungen erfüllen:
Die Beleuchtungsbedingungen in der Inspektionsumgebung müssen bestimmten Normen entsprechen, unter anderem:
Farbtemperatur der Lichtquelle: Die Lichtquelle sollte den Kunden- oder Standardanforderungen entsprechen, wobei in der Regel eine Farbtemperatur von 5000K oder 6500K gewählt wird, um das natürliche Licht zu simulieren. Dies hilft, Farbe und Struktur des Produkts genau zu erkennen.
Farbwiedergabe: Der Farbwiedergabeindex der Lichtquelle sollte höher als Ra>90 sein, um die tatsächliche Farbe des Produkts korrekt und deutlich anzuzeigen.
Helligkeit der Lichtquelle: Angemessene Helligkeit ist der Schlüssel. Im Allgemeinen sollte die Beleuchtungsstärke des reflektierten Lichts etwa 2000Lux (+/-500Lux) betragen, und die Helligkeit des durchgelassenen Lichts sollte etwa 1270cd/m² betragen, was eine detaillierte Beobachtung erleichtert.
Gleichmäßigkeit der Beleuchtung: Die Beleuchtung sollte gleichmäßig sein und sicherstellen, dass die Helligkeit an keinem Punkt der beleuchteten Fläche geringer ist als die zentrale Helligkeit, um die gesamte Produktoberfläche gleichmäßig zu betrachten.
Elemente der Erscheinungsbildkontrolle
Spezifische Aspekte der Inspektion des Erscheinungsbildes konzentrieren sich auf Folgendes:
Farbe und Glanz: Farbe und Glanz des Produkts werden auf Übereinstimmung mit dem Standardmuster (Urmuster) geprüft. Dies kann durch manuelle Sichtprüfung oder mit einem Kolorimeter erfolgen, wobei zu beachten ist, dass für die Prüfung mit dem Kolorimeter eine ebene Fläche des Produkts erforderlich ist.
Oberflächenqualität des Produkts: Die Oberfläche des Produkts wird sorgfältig geprüft, um sicherzustellen, dass sie gleichmäßig und frei von Kratzern, Fließspuren, Schweißnähten, Verformungen, Verwerfungen, Blasen, Verformungen oder Spritzgießfehlern ist. Diese Probleme können sowohl die Ästhetik als auch die Funktionalität des Produkts beeinträchtigen.
Durch diese detaillierten Kontrollen kann die Qualität des Aussehens der Produkte effektiv sichergestellt werden, so dass die Produktionsstandards und die Kundenanforderungen erfüllt werden.
Maßprüfung von Produkten
Die maßliche Prüfung von Produkten erfordert mehr Zeit, tieferes Fachwissen und größere analytische und technische Fähigkeiten im Vergleich zur Prüfung des Aussehens. Die Maßprüfung kann in zwei Arten unterteilt werden:
Die Berührungsmessung umfasst Werkzeuge wie Messschieber, Mikrometer und Koordinatenmessgeräte (KMG). Die ersten beiden Methoden erfordern vom Bediener viel Erfahrung und Sorgfalt, um die Genauigkeit zu gewährleisten, während KMGs eine Programmierung und zeitaufwändige Einrichtung erfordern. Außerdem kann das Produkt bei diesen Methoden aufgrund des physischen Kontakts leicht verformt werden, was die Genauigkeit der Messungen beeinträchtigt.
Bei der berührungslosen Messung werden Werkzeuge wie Projektoren, Bildmessgeräte und Scanner eingesetzt, die Produkte optisch oder elektronisch messen. Obwohl diese Methode eine gewisse Fehlerspanne aufweist, eignet sie sich besser für winzige Teile oder sehr kleine Details, die mit herkömmlichen Methoden nicht genau gemessen werden können.
Verwendung von Prüflehren zum Ausgleich von Teileverformungen
Da Kunststoff weich und elastisch ist, kann die genaue Messung seiner Abmessungen besonders schwierig sein, vor allem bei größeren Produkten oder in Bereichen, die eine genaue Anpassung erfordern. Bei der Messung einer kreisförmigen Passfläche zum Beispiel kann die leichte Verformung bei spritzgegossenen Produkten dazu führen, dass der Kreis leicht elliptisch erscheint. Kontaktmessgeräte wie Messschieber können an verschiedenen Stellen leichte Abweichungen im Durchmesser zeigen, aber der durchschnittliche Durchmesser kann immer noch innerhalb akzeptabler Grenzen liegen.
Metall-Prüflehren
In solchen Fällen können speziell angefertigte CNC-gefräste Metalllehren für die Messung verwendet werden. Diese Lehren, die nach den exakten Konturen der Kunststoffteile gefertigt werden, können die tatsächlichen Abmessungen des Produkts genauer wiedergeben, da sie den Einfluss von Biegung oder Verformung ausschließen. Diese Methode ermöglicht ein genaueres Erfassen der Produktabmessungen und stellt sicher, dass sie den Design- und Funktionsanforderungen entsprechen.
Beispiel 1
Beispiel 1 ist ein gutes praktisches Beispiel. Mit dieser Prüflehre können wir den festen oder lockeren Sitz der Lehren mit den entsprechenden Teilen überprüfen. Die Passfläche folgt der Kontur entlang des gesamten Umfangs.
Aufgrund der großen Spannweite und der möglichen moderaten Verformung des Produkts in vernünftigen Grenzen ist es schwierig, die Konturmaße mit einem Messschieber oder einer Koordinatenmessmaschine genau zu messen.
Wenn wir die in der Abbildung gezeigte Prüflehre für die Messung verwenden, können wir die Dichtheit der Passung fühlen und visuell beurteilen, ob die Kontur perfekt mit der Lehre übereinstimmt. Diese Methode hilft uns, das Vorhandensein einer lokalen ungleichmäßigen Schrumpfung zu erkennen.
Beispiel 2
Beispiel 2 ist in gewisser Weise mit Beispiel 1 vergleichbar. Beide Produkte müssen mehrere Montagebeziehungen erfüllen.
Bei dünnwandigen, rechteckigen Teilen kann es jedoch im Mittelteil zu einer leichten Verformung nach innen kommen, was bei der Verwendung von Messschiebern zu kleineren Messwerten führt. Daher liefert die Verwendung solcher Prüflehren direktere und genauere Ergebnisse, da die zu prüfenden Elemente mit denen des tatsächlichen Anwendungsszenarios übereinstimmen.
3D-gedruckte Kunststofflehren
Für Situationen, in denen die Präzisionsanforderungen nicht extrem streng sind, wie z. B. Toleranzen innerhalb von +/-0,10-0,15 mm, kann die 3D-Drucktechnologie für die Erstellung von Mustern in Betracht gezogen werden, gefolgt von der CNC-Bearbeitung von Metalllehren. Dieser Ansatz ist kostengünstig und schnell. 3D-gedruckte Muster werden in der Regel innerhalb von 1-2 Tagen fertiggestellt, was den gesamten Produktionsprozess erheblich beschleunigt.
Beispiel 3
Beispiel 3 zeigt ein Beispiel für die Prüfung von Abmessungen im Zusammenhang mit der Montage. Die Positionierung und Größe der Öffnungen in diesem Teil sind direkt mit dem Montageprozess verbunden.
Die abgebildete Prüflehre erfasst genau die relevanten Abmessungen auf der Grundlage von Montage-Benchmarks, was eine schnelle Überprüfung der Maßhaltigkeit des Produkts ermöglicht, ohne dass das gesamte Produkt montiert werden muss.
In diesem Montagekontext ist eine Abweichung von ±0,15 mm akzeptabel, und 3D-gedruckte Kunststoffmuster können im Allgemeinen dieses Präzisionsniveau erreichen.
Die Konstruktion dieser Lehren ist ein entscheidender Aspekt des Maßprüfungsprozesses. Gut konzipierte Lehren messen nicht nur die Abmessungen genau, sondern verbessern auch die Effizienz der Prüfung und senken die Produktionskosten. Bei der Konstruktion sollten spezifische Produktmerkmale und Messanforderungen berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Lehren die Genauigkeitsanforderungen erfüllen und für den Einsatz in Produktionslinien geeignet sind. Sie ersetzen die Montage von Teilen, um wichtige Abmessungen zu prüfen.
Die Verwendung von Lehren zur Messung der Passung von Teilen kann ein intuitives Gefühl dafür vermitteln, wie fest oder locker die Passung ist, aber sie kann keine quantifizierte Messung bieten. Daher erfordert jede Inspektion eine sorgfältige Bewertung der Passung, die zwangsläufig eine subjektive Beurteilung beinhaltet. Manchmal ist es effektiver, die Verwendung von Lehren mit einem Messschieber zu kombinieren.
Darüber hinaus ist es sinnvoll, die Passform auf der Grundlage der Dichtheit zu beurteilen. Manuell festgelegte Maßtoleranzen stellen nicht immer die idealste Passung dar. Diese Methode hilft dabei, den am besten geeigneten Toleranzbereich für die Passung zu finden.
Schlussfolgerung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine wirksame Qualitätskontrolle von Spritzgussprodukten, die sowohl das Aussehen als auch die Abmessungen überprüft, für die Aufrechterhaltung hoher Produktionsstandards entscheidend ist. Der Einsatz einer Kombination aus manuellen und fortschrittlichen technologischen Methoden gewährleistet Genauigkeit und Effizienz.
Die Herausforderungen, die sich aus der Beschaffenheit von Kunststoffen ergeben, wie z. B. ihre Weichheit, Elastizität und Schrumpfung während des Formprozesses, erfordern eine präzise Messtechnik und Werkzeugkonstruktion. Durch die Anwendung dieser strengen Prüfverfahren können die Hersteller die Zuverlässigkeit und Funktionalität ihrer Produkte garantieren und sowohl die Industrienormen als auch die Erwartungen der Verbraucher erfüllen.
