La inspección de calidad de las piezas moldeadas por inyección es crucial para garantizar el rendimiento y la fiabilidad de los productos de plástico. Los productos de plástico se utilizan en diversos campos, como automóviles, dispositivos electrónicos y electrodomésticos. Por consiguiente, su calidad afecta directamente al rendimiento y la durabilidad de estos productos. La inspección de calidad no es sólo un examen de la apariencia del producto sino, lo que es más importante, un medio para garantizar su funcionalidad y seguridad. Este proceso refleja el nivel de producción del fabricante y su capacidad de gestión de la calidad.
Para los productos moldeados por inyección, cumplir estrictos requisitos funcionales y de aspecto es esencial, sobre todo en lo que respecta a coincidencia de dimensiones con la pieza correspondiente. Incluso pequeños defectos pueden provocar una disminución del rendimiento general del producto o causar fallos de funcionamiento. Por lo tanto, una inspección de calidad precisa y sistemática es clave para garantizar productos de alta calidad. Esto asegura su estabilidad y fiabilidad en aplicaciones prácticas.
Aspectos clave de la inspección en la fabricación de productos plásticos
Normalmente, aplicamos estos procedimientos de control de calidad durante varias fases de la producción:
1. DFM y análisis de flujo de moldes: Antes de la producción de moldes, es esencial estudiar y confirmar la madurez del diseño del producto y del diseño del molde. Es crucial identificar los posibles defectos de moldeo por inyección y elaborar estrategias para minimizar sus riesgos.
2. Pruebas de materiales: A veces, antes de fabricar productos de plástico, es necesario realizar pruebas de rendimiento de los materiales para garantizar que cumplen los requisitos y que sus parámetros de calibración son precisos.
3. Inspección durante el proceso: Durante el proceso de producción de productos de plástico, las principales áreas de inspección son la apariencia y la precisión dimensional.
La inspección de aspecto se centra principalmente en la calidad de la superficie del producto. Esto incluye comprobar si el color del producto es uniforme, si el brillo cumple las normas exigidas y si la superficie es lisa y no presenta defectos.
Inspección dimensional implica mediciones precisas de dimensiones que son vitales para el montaje o el uso del producto. En este proceso se utilizan a menudo herramientas como calibres y galgas "go-no-go". La precisión de estas dimensiones es fundamental para garantizar que el producto pueda integrarse correctamente con otros componentes y mantener su funcionalidad general.
Por supuesto, algunos productos pueden requerir ensayos adicionales, incluidos los destructivos. Sin embargo, mediante estos dos tipos de inspecciones, se puede garantizar eficazmente que la calidad de los productos de plástico cumple las normas previstas durante la producción, asegurando así el rendimiento y la fiabilidad del producto final.
Inspección del aspecto de los productos
Durante el proceso de inspección del aspecto de los productos, se suele utilizar la inspección visual manual. Cuando hay un gran volumen de producción, para garantizar la precisión y mejorar la eficiencia, se emplean sistemas de cámara combinados con tecnología de inteligencia artificial para la inspección.
requisitos del entorno luminoso
La iluminación natural adecuada es sin duda la más idónea. Cuando es necesaria la iluminación artificial, debe cumplir las siguientes condiciones:
Las condiciones de iluminación en el entorno de inspección deben cumplir normas específicas, entre las que se incluyen:
Temperatura de color de la fuente de luz: La fuente de luz debe ajustarse a los requisitos estándar o del cliente, eligiendo normalmente una temperatura de color de 5000K o 6500K para simular la luz natural. Esto ayuda a observar con precisión el color y la textura del producto.
Indice de reproducción cromática: El índice de reproducción cromática de la fuente de luz debe ser superior a Ra>90, para mostrar correcta y claramente el color real del producto.
Brillo de la fuente de luz: El brillo adecuado es clave. Generalmente, la iluminancia de la luz reflejada debe ser de unos 2000Lux (+/-500Lux), y la luminosidad de la luz transmitida debe ser de unos 1270cd/m², facilitando la observación detallada.
Uniformidad de la iluminación: La iluminación debe ser uniforme, garantizando que el brillo en cualquier punto de la superficie iluminada no sea inferior al brillo central, para observar uniformemente toda la superficie del producto.
Elementos de inspección del aspecto
Los aspectos específicos de la inspección de las apariencias se centran en lo siguiente:
Color y brillo: Se comprueba que el color y el brillo del producto coinciden con los de la muestra patrón (muestra maestra). Esto se puede hacer mediante inspección visual manual o utilizando un colorímetro, teniendo en cuenta que se requiere un área plana del producto para la prueba del colorímetro.
Calidad de la superficie del producto: Se lleva a cabo una inspección minuciosa para garantizar que la superficie del producto sea uniforme y esté libre de arañazos, marcas de flujo, líneas de soldadura, separaciones, alabeos, burbujas, deformaciones o defectos de moldeo por inyección. Estos problemas pueden afectar tanto a la estética como a la funcionalidad del producto.
Gracias a estas minuciosas inspecciones, se puede garantizar eficazmente la calidad del aspecto de los productos, cumpliendo las normas de producción y las exigencias de los clientes.
Inspección dimensional de productos
La inspección dimensional de productos requiere más tiempo, conocimientos profesionales más profundos y mayores habilidades analíticas y técnicas en comparación con la inspección de apariencia. La inspección dimensional puede clasificarse en dos tipos:
Medición por contacto implica el uso de herramientas como calibres, micrómetros y máquinas de medición por coordenadas (MMC). Los dos primeros métodos exigen una experiencia y un cuidado considerables por parte del operario para garantizar la precisión, mientras que las MMC requieren programación y una configuración que lleva mucho tiempo. Además, debido al contacto físico, estos métodos pueden deformar ligeramente el producto, lo que afecta a la precisión de las mediciones.
Medición sin contacto utiliza herramientas como proyectores, instrumentos de medición de imágenes y escáneres, que miden los productos óptica o electrónicamente. Aunque este método tiene cierto margen de error, es más adecuado para piezas diminutas o detalles muy pequeños que los métodos tradicionales no pueden medir con precisión.
Utilización de calibres de inspección para compensar la deformación de las piezas
Dada la blandura y elasticidad del plástico, medir con precisión sus dimensiones puede resultar especialmente complicado, sobre todo en el caso de productos de gran tamaño o de superficies que requieren un ajuste preciso. Por ejemplo, al medir una superficie de ajuste circular, la ligera deformación de los productos moldeados por inyección puede hacer que el círculo parezca ligeramente elíptico. Las herramientas de medición por contacto, como los calibres, pueden mostrar ligeras variaciones de diámetro en distintos puntos, pero el diámetro medio puede seguir estando dentro de límites aceptables.
Calibradores de inspección de metales
En estos casos, pueden utilizarse calibres metálicos mecanizados CNC especialmente fabricados para la medición. Estos calibres, fabricados según los contornos exactos de las piezas de plástico, pueden reflejar con mayor precisión las dimensiones reales del producto, ya que eliminan la influencia de la flexión o la deformación. Este método permite una comprensión más precisa de las dimensiones del producto, garantizando que cumplen los requisitos de diseño y funcionalidad.
Ejemplo 1
El ejemplo 1 es muy práctico. Utilizando este calibre de inspección, podemos comprobar la estanqueidad o la holgura de su ajuste con las piezas correspondientes. Su superficie de ajuste sigue el contorno a lo largo de toda la circunferencia.
Debido a su amplitud, unida a la moderada deformación potencial del producto dentro de unos límites razonables, resulta complicado medir con precisión las dimensiones de su contorno utilizando calibres o una máquina de medición de coordenadas.
Cuando utilizamos el calibre de inspección que se muestra en la imagen para la medición, podemos sentir la estanqueidad del ajuste y evaluar visualmente si el contorno se alinea perfectamente con el calibre. Este método nos ayuda a detectar la presencia de cualquier contracción desigual local.
Ejemplo 2
El Ejemplo 2 es algo similar al Ejemplo 1. Ambos productos deben cumplir múltiples relaciones de ensamblaje.
Sin embargo, en el caso de piezas rectangulares de paredes delgadas, puede producirse una ligera deformación hacia el interior en la sección central, lo que da lugar a mediciones más pequeñas cuando se utilizan calibres. Por tanto, el uso de estos calibres de inspección proporciona resultados más directos y precisos, ya que los elementos que comprueban son los mismos que los del escenario de aplicación real.
Calibradores de plástico impresos en 3D
Para situaciones en las que los requisitos de precisión no son extremadamente estrictos, como tolerancias de +/-0,10-0,15 mm, se puede considerar la tecnología de impresión en 3D para crear muestras, seguida del mecanizado CNC de calibres metálicos. Este método es rentable y rápido, ya que las muestras impresas en 3D suelen estar listas en 1-2 días, lo que acelera considerablemente todo el proceso de producción.
Ejemplo 3
El ejemplo 3 ofrece un ejemplo de inspección de dimensiones relacionadas con el montaje. La posición y el tamaño de las aberturas de esta pieza están directamente relacionados con el proceso de montaje.
El calibre de inspección ilustrado captura con precisión las dimensiones relevantes basadas en puntos de referencia de montaje, lo que permite verificar rápidamente la fiabilidad dimensional del producto sin necesidad de montarlo entero.
En este contexto de montaje, una desviación de ±0,15 mm es aceptable, y las muestras de plástico impresas en 3D pueden alcanzar generalmente este nivel de precisión.
El diseño de estos calibres es un aspecto crítico del proceso de inspección dimensional. Los calibres bien diseñados no sólo miden las dimensiones con precisión, sino que también mejoran la eficacia de la inspección y reducen los costes de producción. El diseño debe tener en cuenta las características específicas del producto y las necesidades de medición, garantizando que los calibres cumplan los requisitos de precisión y sean prácticos para su uso en líneas de producción. Actúan como sustitutos de las piezas de ajuste para comprobar dimensiones clave.
El uso de calibres para medir el ajuste de las piezas puede proporcionar una sensación intuitiva de lo apretado o flojo que está el ajuste, pero no puede ofrecer una medición cuantificada. Por lo tanto, cada inspección requiere una evaluación cuidadosa del ajuste, lo que inevitablemente implica un juicio subjetivo. A veces, es más eficaz combinar el uso de galgas con un calibre.
Además, evaluar el ajuste basándose en la estanqueidad es un enfoque razonable. Las tolerancias dimensionales definidas manualmente no siempre representan el ajuste más idóneo. Este método ayuda a encontrar el intervalo de tolerancia más adecuado para el ajuste.
Conclusión
En conclusión, una inspección eficaz de la calidad de los productos moldeados por inyección, que abarque tanto el aspecto como las comprobaciones dimensionales, es crucial para mantener un alto nivel de calidad en la producción. Utilizar una combinación de métodos manuales y tecnológicos avanzados garantiza la precisión y la eficacia.
Los retos que plantea la naturaleza de los materiales plásticos, como la blandura, la elasticidad y la contracción en el proceso de moldeo, exigen precisión en las técnicas de medición y el diseño de herramientas. Adoptando estas rigurosas prácticas de inspección, los fabricantes pueden garantizar la fiabilidad y funcionalidad de sus productos, cumpliendo tanto las normas del sector como las expectativas de los consumidores.
