بازرسی کیفیت قطعات تزریق پلاستیک برای اطمینان از عملکرد و قابلیت اطمینان محصولات پلاستیکی حیاتی است. محصولات پلاستیکی در زمینههای مختلفی مانند خودروها، دستگاههای الکترونیکی و لوازم خانگی استفاده میشوند. در نتیجه، کیفیت آنها مستقیماً بر عملکرد و دوام این محصولات تأثیر میگذارد. بازرسی کیفیت نه تنها بررسی ظاهر محصول است، بلکه مهمتر از آن، وسیلهای برای اطمینان از کارکرد و ایمنی آن است. این فرآیند سطح تولید و قابلیتهای مدیریت کیفیت تولیدکننده را منعکس میکند.
برای محصولات تزریق پلاستیک، برآورده کردن الزامات سختگیرانه ظاهری و عملکردی ضروری است، به ویژه از نظر مطابقت ابعاد با قطعات مربوطه. حتی نقصهای جزئی میتواند منجر به کاهش عملکرد کلی محصول یا ایجاد خرابی شود. بنابراین، بازرسی کیفیت دقیق و سیستماتیک کلید تضمین محصولات با کیفیت بالا است. این امر ثبات و قابلیت اطمینان آنها را در کاربردهای عملی تضمین میکند.
جنبههای کلیدی بازرسی در تولید محصولات پلاستیکی
معمولاً، ما این روشهای کنترل کیفیت را در مراحل مختلف تولید اجرا میکنیم:
1. تحلیل DFM و جریان قالب: قبل از تولید قالبها، مطالعه و تأیید بلوغ طراحی محصول و طراحی قالب ضروری است. شناسایی نقصهای بالقوه تزریق پلاستیک و برنامهریزی راههایی برای به حداقل رساندن خطرات آنها بسیار مهم است.
2. آزمایش مواد: گاهی اوقات، قبل از تولید محصولات پلاستیکی، آزمایش عملکرد مواد برای اطمینان از برآورده کردن الزامات و صحت پارامترهای کالیبراسیون آنها لازم است.
3. بازرسی در فرآیند: در طول فرآیند تولید محصولات پلاستیکی، حوزههای اصلی بازرسی ظاهر و دقت ابعادی هستند.
بازرسی ظاهر عمدتاً بر کیفیت سطح محصول متمرکز است. این شامل بررسی یکنواختی رنگ محصول، مطابقت درخشندگی با استانداردهای مورد نیاز و صاف و بدون عیب بودن سطح است.
بازرسی ابعادی شامل اندازهگیری دقیق ابعادی است که برای مونتاژ یا استفاده از محصول حیاتی هستند. ابزارهایی مانند کولیس و گیجهای عبور-عدمعبور اغلب در این فرآیند استفاده میشوند. دقت این ابعاد برای اطمینان از اینکه محصول میتواند به درستی با سایر اجزا ادغام شود و عملکرد کلی خود را حفظ کند، بسیار مهم است.
البته، برخی محصولات ممکن است نیاز به آزمایشهای اضافی، از جمله آزمایشهای مخرب داشته باشند. با این حال، از طریق این دو نوع بازرسی، کیفیت محصولات پلاستیکی میتواند به طور مؤثر تضمین شود تا در طول تولید با استانداردهای مورد انتظار مطابقت داشته باشد، در نتیجه عملکرد و قابلیت اطمینان محصول نهایی تضمین میشود.
بازرسی ظاهری محصولات
در طول فرآیند بازرسی ظاهر محصولات، معمولاً از بازرسی بصری دستی استفاده میشود. هنگامی که حجم تولید بالا است، برای اطمینان از دقت و بهبود کارایی، از سیستمهای دوربین همراه با فناوری هوش مصنوعی برای بازرسی استفاده میشود.
نیازمندیهای محیط نوری
نور طبیعی کافی قطعاً ایدهآلترین است. هنگامی که نور مصنوعی ضروری است، باید شرایط زیر را برآورده کند:
شرایط روشنایی در محیط بازرسی باید استانداردهای خاصی را برآورده کند، که شامل موارد زیر است:
دمای رنگ منبع نور: منبع نور باید مطابق با الزامات مشتری یا استاندارد باشد، معمولاً دمای رنگ 5000K یا 6500K برای شبیهسازی نور طبیعی انتخاب میشود. این به مشاهده دقیق رنگ و بافت محصول کمک میکند.
بازتولید رنگ: شاخص بازتولید رنگ منبع نور باید بیشتر از Ra>90 باشد، تا رنگ واقعی محصول را به درستی و واضح نمایش دهد.
روشنایی منبع نور: روشنایی مناسب کلید است. به طور کلی، روشنایی نور بازتابی باید حدود 2000Lux (+/-500Lux) و روشنایی نور عبوری باید حدود 1270cd/m² باشد، تا مشاهده جزئیات را تسهیل کند.
یکنواختی روشنایی: نورپردازی باید یکنواخت باشد، تا اطمینان حاصل شود که روشنایی در هر نقطه از سطح روشن شده کمتر از روشنایی مرکزی نباشد، تا کل سطح محصول به طور یکنواخت مشاهده شود.
موارد بازرسی ظاهری
جنبههای خاص بازرسی ظاهری بر موارد زیر تمرکز دارند:
رنگ و براقیت: رنگ و براقیت محصول برای انطباق با نمونه استاندارد (نمونه اصلی) بررسی میشود. این کار میتواند از طریق بازرسی چشمی دستی یا استفاده از رنگسنج انجام شود، با توجه به اینکه برای آزمایش رنگسنج، سطح صاف محصول مورد نیاز است.
کیفیت سطح محصول: بازرسی دقیق انجام میشود تا اطمینان حاصل شود سطح محصول یکنواخت و یکدست است و عاری از خراش، نشانههای جریان، خطوط جوش، پاشش، تاب برداشتن، حباب، تغییر شکل یا عیوب قالبگیری تزریقی باشد. این مسائل میتوانند بر زیبایی و عملکرد محصول تأثیر بگذارند.
از طریق این بازرسیهای دقیق، کیفیت ظاهری محصولات میتواند به طور مؤثر تضمین شود، با استانداردهای تولید و خواستههای مشتری مطابقت داشته باشد.
بازرسی ابعادی محصولات
بازرسی ابعادی محصولات در مقایسه با بازرسی ظاهری، نیازمند زمان بیشتر، دانش تخصصی عمیقتر و مهارتهای تحلیلی و فنی بالاتر است. بازرسی ابعادی را میتوان به دو دسته تقسیم کرد:
اندازهگیری تماسی شامل ابزارهایی مانند کولیس، میکرومتر و دستگاههای اندازهگیری مختصات (CMM) میشود. دو روش اول نیازمند تجربه و دقت قابل توجه اپراتور برای اطمینان از دقت هستند، در حالی که CMMها نیازمند برنامهنویسی و تنظیم وقتگیر هستند. علاوه بر این، به دلیل تماس فیزیکی، این روشها ممکن است باعث تغییر شکل جزئی محصول شوند و بر دقت اندازهگیریها تأثیر بگذارند.
اندازهگیری غیرتماسی از ابزارهایی مانند پروژکتور، دستگاههای اندازهگیری تصویری و اسکنر استفاده میکند و محصولات را به صورت نوری یا الکترونیکی اندازهگیری میکند. اگرچه این روش مقداری خطا دارد، اما برای قطعات بسیار کوچک یا جزئیات خیلی ریز که روشهای سنتی نمیتوانند به دقت اندازهگیری کنند، مناسبتر است.
استفاده از گیجهای بازرسی برای جبران تغییر شکل قطعه
با توجه به نرمی و کشسانی پلاستیک، اندازهگیری دقیق ابعاد آن میتواند به ویژه چالشبرانگیز باشد، به ویژه برای محصولات بزرگتر یا مناطقی که نیاز به فیت دقیق دارند. به عنوان مثال، هنگام اندازهگیری یک سطح فیت دایرهای، تغییر شکل جزئی در محصولات قالبگیری تزریقی ممکن است باعث شود دایره کمی بیضی به نظر برسد. ابزارهای اندازهگیری تماسی مانند کولیس ممکن است تغییرات جزئی در قطر در نقاط مختلف را نشان دهند، اما میانگین قطر ممکن است هنوز در محدوده قابل قبول باشد.
گیجهای بازرسی فلز
در چنین مواردی، میتوان از گیجهای فلزی ماشینکاری شده CNC ساخته شده به صورت خاص برای اندازهگیری استفاده کرد. این گیجها، که بر اساس کانتورهای دقیق قطعات پلاستیکی ساخته شدهاند، میتوانند ابعاد واقعی محصول را با دقت بیشتری منعکس کنند زیرا تأثیر خمش یا تغییر شکل را حذف میکنند. این روش امکان درک دقیقتری از ابعاد محصول را فراهم میکند، اطمینان حاصل میکند که با الزامات طراحی و عملکردی مطابقت دارند.
مثال 1
مثال ۱ یک نمونه عملی عالی ارائه میدهد. با استفاده از این گیج بازرسی، میتوانیم تنگی یا شل بودن اتصال آن با قطعات متناظر را بررسی کنیم. سطح اتصال آن کنتور را در تمام محیط پیروی میکند.
به دلیل چنین دامنه گستردهای، همراه با احتمال تغییر شکل متوسط محصول در محدوده معقول، اندازهگیری دقیق ابعاد کنتور آن با کولیس یا دستگاه اندازهگیری مختصات چالشبرانگیز میشود.
وقتی از گیج بازرسی نشاندادهشده در تصویر برای اندازهگیری استفاده میکنیم، میتوانیم تنگی اتصال را احساس کنیم و به صورت چشمی ارزیابی کنیم که آیا کنتور کاملاً با گیج همراستا است. این روش به ما کمک میکند تا وجود هرگونه انقباض موضعی ناهموار را تشخیص دهیم.
مثال 2
مثال ۲ تا حدودی شبیه به مثال ۱ است. هر دو محصول نیاز به برآورده کردن چندین رابطه مونتاژ دارند.
با این حال، برای قطعات مستطیلی دیواره نازک، ممکن است تاب خوردگی جزئی به سمت داخل در بخش میانی وجود داشته باشد که منجر به اندازهگیریهای کوچکتر هنگام استفاده از کولیس میشود. بنابراین، استفاده از چنین گیجهای بازرسی نتایج مستقیمتر و دقیقتری به دست میدهد، زیرا المانهایی که آزمایش میکنند همانند موارد در سناریوی کاربردی واقعی هستند.
گیجهای پلاستیکی چاپ سهبعدی
برای شرایطی که الزامات دقت به شدت سختگیرانه نیست، مانند تلرانسهای در محدوده +/-۰.۱۰-۰.۱۵ میلیمتر، میتوان فناوری چاپ سهبعدی را برای ایجاد نمونهها در نظر گرفت، سپس گیجهای فلزی با ماشینکاری CNC ساخته شوند. این رویکرد مقرون به صرفه و سریع است، با نمونههای چاپ سهبعدی که معمولاً در ۱-۲ روز تکمیل میشوند، به طور قابل توجهی کل فرآیند تولید را تسریع میبخشد.
مثال 3
مثال ۳ نمونهای از بازرسی ابعاد مرتبط با مونتاژ ارائه میدهد. موقعیت و اندازه بازشدگیها در این قطعه مستقیماً با فرآیند مونتاژ مرتبط است.
گیج بازرسی نشاندادهشده، ابعاد مرتبط بر اساس معیارهای مونتاژ را به دقت ثبت میکند، و امکان تأیید سریع قابلیت اطمینان ابعادی محصول را بدون نیاز به مونتاژ کامل محصول فراهم میکند.
در این زمینه مونتاژ، انحراف ±۰.۱۵ میلیمتر قابل قبول است، و نمونههای پلاستیکی چاپ سهبعدی عموماً میتوانند به این سطح دقت دست یابند.
طراحی این گیجها جنبه حیاتی فرآیند بازرسی ابعادی است. گیجهای به خوبی طراحی شده نه تنها ابعاد را به دقت اندازهگیری میکنند، بلکه کارایی بازرسی را افزایش داده و هزینههای تولید را کاهش میدهند. طراحی باید ویژگیهای خاص محصول و نیازهای اندازهگیری را در نظر بگیرد، اطمینان حاصل کند که گیجها الزامات دقت را برآورده میکنند و برای استفاده در خطوط تولید عملی هستند. آنها به عنوان جایگزین قطعات فیت برای بررسی ابعاد کلیدی عمل میکنند.
استفاده از گیجها برای اندازهگیری فیت قطعات میتواند حس بصری از میزان تنگی یا شل بودن فیت ارائه دهد، اما نمیتواند اندازهگیری کمی ارائه کند. بنابراین، هر بازرسی نیاز به ارزیابی دقیق فیت دارد، که به ناچار شامل قضاوت ذهنی است. گاهی اوقات، ترکیب استفاده از گیجها با کولیس مؤثرتر است.
علاوه بر این، ارزیابی فیت بر اساس میزان تنگی یک رویکرد منطقی است. تلرانسهای ابعادی تعریف شده دستی ممکن است همیشه نمایانگر ایدهآلترین فیت نباشند. این روش به یافتن مناسبترین محدوده تلرانس برای فیت کمک میکند.
نتیجهگیری
در نتیجه، بازرسی کیفیت مؤثر محصولات قالبگیری تزریقی، که شامل هر دو بازرسی ظاهری و ابعادی است، برای حفظ استانداردهای بالا در تولید حیاتی است. استفاده از ترکیبی از روشهای دستی و فناوری پیشرفته دقت و کارایی را تضمین میکند.
چالشهای ناشی از ماهیت مواد پلاستیکی، مانند نرمی، کشسانی و انقباض در فرآیند قالبگیری، نیاز به دقت در تکنیکهای اندازهگیری و طراحی ابزار دارند. با اتخاذ این شیوههای بازرسی دقیق، تولیدکنندگان میتوانند قابلیت اطمینان و عملکرد محصولات خود را تضمین کنند و هم استانداردهای صنعت و هم انتظارات مصرفکننده را برآورده سازند.
