射出成形部品の品質検査は、プラスチック製品の性能と信頼性を確保するために非常に重要です。プラスチック製品は、自動車、電子機器、家電製品など様々な分野で使用されています。そのため、品質が製品の性能や耐久性に直結します。品質検査は、製品の外観を検査するだけでなく、機能性と安全性を確保するための重要な手段です。このプロセスは、メーカーの生産レベルと品質管理能力を反映する。.
射出成形品にとって、厳しい外観および機能要件を満たすことは、特に対応する部品との寸法の一致という点で不可欠です。些細な欠陥であっても、製品全体の性能低下や故障の原因になることがあります。そのため、精密かつ体系的な品質検査は、高品質な製品を保証するための鍵となります。これにより、実際の用途における安定性と信頼性が保証されるのです。.
プラスチック製品製造における主な検査項目
通常、私たちは製造のさまざまな段階でこれらの品質管理手順を実施する：
1.DFMと金型流動解析：金型の生産前に、製品設計と金型設計の成熟度を研究し、確認することが不可欠である。射出成形の潜在的な欠陥を特定し、そのリスクを最小化する方法を練ることが重要です。.
2.材料試験：プラスチック製品を製造する前に、材料が要件を満たしていること、およびその校正パラメータが正確であることを確認するために、材料の性能試験が必要になることがあります。.
3.工程内検査：プラスチック製品の生産工程では、外観と寸法精度が主な検査項目です。
外観検査は、主に製品の表面品質に焦点を当てる。これには、製品の色が一定しているか、光沢が必要な基準を満たしているか、表面が滑らかでキズがないかなどのチェックが含まれます。.
寸法検査では、製品の組み立てや使用に不可欠な寸法を正確に測定します。このプロセスでは、ノギスやゴーゴーゲージなどの工具がよく使用されます。これらの寸法の正確さは、製品が他の部品と正しく統合され、全体的な機能を維持できることを保証するために重要です。.
もちろん、製品によっては破壊検査を含む追加検査が必要な場合もある。しかし、これら2種類の検査によって、プラスチック製品の品質は、生産時に期待される基準を満たすことが効果的に保証され、最終製品の性能と信頼性を確保することができます。.
製品の外観検査
製品の外観検査工程では、手作業による目視検査が一般的である。生産量が多い場合、精度を確保し、効率を向上させるために、人工知能技術と組み合わせたカメラシステムが検査に採用される。.
光環境の要件
十分な自然採光が最も理想的であることは間違いない。人工照明が必要な場合は、以下の条件を満たす必要がある：
検査環境の照明条件は、以下のような特定の基準を満たしていなければならない：
光源の色温度: 光源は顧客または標準の要件に準拠する必要があり、通常は自然光をシミュレートするために色温度の5000Kまたは6500Kを選択する。これにより、製品の色や質感を正確に観察することができる。.
演色性：光源の演色評価数はRa>90以上でなければなりません。.
光源の明るさ：適切な明るさが重要です。一般的に、反射光の照度は2000Lux（±500Lux）程度、透過光の明るさは1270cd/m²程度が望ましい。.
照明の均一性：照明は均一であるべきで、製品表面全体を均一に観察するために、照明面上のどの点の明るさも中央の明るさを下回らないようにする。.
外観検査項目
外観検査の具体的な側面は、以下の点に重点が置かれている：
色と光沢：製品の色と光沢は、標準サンプル（マスターサンプル）との整合性をチェックする。これは、手作業による目視検査、または比色計を使用して行うことができますが、比色計の検査には製品の平らな部分が必要であることに注意してください。.
製品の表面品質：製品の表面が均一で、傷、フローマーク、ウェルドライン、スプレイ、反り、気泡、変形、射出成形の欠陥がないことを確認するために、入念な検査が行われます。これらの問題は、製品の美観と機能性の両方に影響する可能性があります。.
このような詳細な検査によって、製品の外観品質を効果的に確保し、生産基準と顧客の要求を満たすことができる。.
製品の寸法検査
製品の寸法検査は、外観検査に比べてより多くの時間、より深い専門知識、より高い分析力と技術力を必要とする。寸法検査は2種類に分類される：
接触測定には、ノギス、マイクロメーター、三次元測定機（CMM）などのツールが含まれます。最初の2つの方法は、正確さを保証するために、オペレーターにかなりの経験と慎重さが要求され、CMMはプログラミングと時間のかかるセットアップを必要とします。さらに、物理的な接触により、これらの方法は製品をわずかに変形させ、測定の精度に影響を与える可能性がある。.
非接触測定は、プロジェクター、画像測定器、スキャナーなどのツールを利用し、光学的または電子的に製品を測定します。この方法には多少の誤差がありますが、従来の方法では正確に測定できない極小部品や非常に細かい部分に適しています。.
部品の変形を相殺する検査ゲージの活用
プラスチックは柔らかく弾力性があるため、寸法を正確に測定することは、特に大型の製品や精密なフィッティングが必要な領域では、特に難しい場合があります。例えば、円形のフィッティング面を測定する場合、射出成形品のわずかな変形により、円がわずかに楕円に見えることがあります。ノギスのような接触式測定器では、ポイントによって直径がわずかに異なることがありますが、平均直径は許容範囲内です。.
金属検査ゲージ
このような場合、CNC加工された特殊な金属ゲージを測定に使用することができます。プラスチック部品の正確な輪郭に合わせて作られたこれらのゲージは、曲げや変形の影響を排除するため、製品の実際の寸法をより正確に反映することができます。この方法により、製品の寸法をより正確に把握することができ、設計要件や機能要件を確実に満たすことができます。.
例1
実施例1は、実用的な好例である。この検査ゲージを使うことで、対応する部品とのはめあいのきつさやゆるさをチェックすることができる。そのはめあい面は、全周にわたって輪郭に沿っている。.
このような広いスパンのために、製品の潜在的な妥当な範囲内での適度な変形と相まって、ノギスや三次元測定機を使用して輪郭寸法を正確に測定することが困難になる。.
写真のような検査用ゲージを測定に使用すると、フィットのきつさを感じ、輪郭がゲージと完全に一致しているかを視覚的に評価することができます。この方法は、局所的な不均一な収縮の存在を発見するのに役立ちます。.
例2
例2は例1とやや似ている。どちらの製品も複数の組立関係を満たす必要がある。.
しかし、肉厚の薄い直方体の部品では、中央部分にわずかな内向きの反りがある可能性があり、ノギスを使用すると測定値が小さくなります。したがって、このような検査ゲージを使用すると、検査する要素が実際の適用場面と同じであるため、より直接的で正確な結果が得られます。.
3Dプリンターによるプラスチック製ゲージ
公差が±0.10～0.15mm以内など、精度要件が極端に厳しくない場合は、3Dプリント技術でサンプルを作成し、その後に金属ゲージをCNC機械加工する方法が考えられます。このアプローチは費用対効果が高く迅速で、3Dプリントされたサンプルは通常1～2日以内に完成し、生産工程全体を大幅にスピードアップします。.
例3
例3は、組み立てに関連する寸法を検査する例である。この部品の開口部の位置と大きさは、組立工程に直結している。.
図示された検査ゲージは、組立ベンチマークに基づく関連寸法を正確に捉え、製品全体を組み立てることなく、製品の寸法信頼性を素早く検証することができます。.
このアセンブリの文脈では、±0.15mmの偏差は許容可能であり、3Dプリントされたプラスチックサンプルは、一般的にこのレベルの精度を達成することができる。.
これらのゲージの設計は、寸法検査プロセスの重要な側面です。優れた設計のゲージは、寸法を正確に測定するだけでなく、検査効率を高め、生産コストを削減します。設計は、特定の製品特性と測定ニーズを考慮し、ゲージが精度要件を満たし、生産ラインでの使用に実用的であることを保証する必要があります。ゲージは、重要な寸法をチェックするために、部品をはめ込む代用品として機能します。.
ゲージを用いて部品のはめあいを測定すれば、直感的にはめあいのきつさやゆるさを知ることはできるが、数値化された測定値を提供することはできない。そのため、検査のたびに入念な適合評価が必要となり、必然的に主観的な判断が含まれることになる。ゲージとノギスを併用した方が効果的な場合もある。.
さらに、きつさに基づいてフィット感を評価することは、合理的なアプローチである。手動で定義された寸法公差は、必ずしも最も理想的なフィットを表しているとは限りません。この方法は、適合に最も適した公差範囲を見つけるのに役立ちます。.
結論
結論として、射出成形品の効果的な品質検査は、外観検査と寸法検査の両方を含むものであり、高水準の生産を維持するために極めて重要である。手作業と高度な技術を組み合わせた方法を活用することで、精度と効率を確保することができます。.
軟質、弾性、成形工程での収縮など、プラスチック材料の性質がもたらす課題は、測定技術と工具設計の精度を必要とする。このような厳格な検査方法を採用することで、メーカーは製品の信頼性と機能性を保証し、業界標準と消費者の期待の両方を満たすことができる。.
