A inspeção da qualidade das peças moldadas por injeção é crucial para garantir o desempenho e a fiabilidade dos produtos de plástico. Os produtos de plástico são utilizados em vários domínios, tais como automóveis, dispositivos electrónicos e electrodomésticos. Consequentemente, a sua qualidade afecta diretamente o desempenho e a durabilidade destes produtos. A inspeção da qualidade não é apenas um exame da aparência do produto mas, mais importante ainda, um meio de garantir a sua funcionalidade e segurança. Este processo reflecte o nível de produção e as capacidades de gestão da qualidade do fabricante.
Para os produtos moldados por injeção, é essencial respeitar os requisitos rigorosos em termos de aparência e funcionalidade, especialmente em termos de correspondência das dimensões com a peça correspondente. Mesmo pequenos defeitos podem levar a um declínio no desempenho geral do produto ou causar mau funcionamento. Por isso, uma inspeção de qualidade precisa e sistemática é fundamental para garantir produtos de alta qualidade. Isto assegura a sua estabilidade e fiabilidade em aplicações práticas.
Principais Aspectos de Inspeção na Produção de Produtos de Plástico
Normalmente, implementamos estes procedimentos de controlo de qualidade durante várias fases da produção:
1. DFM e Análise do Fluxo do Molde: Antes da produção de moldes, é essencial estudar e confirmar a maturidade do design do produto e do design do molde. É crucial identificar potenciais defeitos de moldagem por injeção e definir estratégias para minimizar os seus riscos.
2. Teste de materiais: Por vezes, antes de produzir produtos de plástico, é necessário testar o desempenho dos materiais para garantir que cumprem os requisitos e que os seus parâmetros de calibração são exactos.
3. Inspeção em processo: Durante o processo de produção de produtos plásticos, as principais áreas de inspeção são aparência e precisão dimensional.
A inspeção da aparência centra-se principalmente na qualidade da superfície do produto. Isto inclui verificar se a cor do produto é consistente, se o brilho cumpre os padrões exigidos e se a superfície é lisa e sem falhas.
A Inspeção Dimensional envolve medições precisas de dimensões que são vitais para a montagem ou utilização do produto. Ferramentas como paquímetros e medidores go-no-go são frequentemente utilizadas neste processo. A exatidão destas dimensões é fundamental para garantir que o produto pode integrar-se corretamente com outros componentes e manter a sua funcionalidade geral.
É claro que alguns produtos podem exigir testes adicionais, incluindo testes destrutivos. No entanto, através destes dois tipos de inspecções, é possível garantir eficazmente que a qualidade dos produtos de plástico cumpre os padrões esperados durante a produção, assegurando assim o desempenho e a fiabilidade do produto final.
Inspeção do aspeto dos produtos
Durante o processo de inspeção do aspeto dos produtos, é habitualmente utilizada a inspeção visual manual. Quando existe um elevado volume de produção, para garantir a precisão e melhorar a eficiência, são utilizados sistemas de câmaras combinados com tecnologia de inteligência artificial para a inspeção.
requisitos para o ambiente luminoso
Uma iluminação natural adequada é certamente o ideal. Quando é necessária iluminação artificial, esta deve satisfazer as seguintes condições
As condições de iluminação no ambiente de inspeção devem cumprir normas específicas, que incluem
Temperatura de cor da fonte de luz: A fonte de luz deve estar em conformidade com os requisitos do cliente ou padrão, normalmente escolhendo uma temperatura de cor de 5000K ou 6500K para simular a luz natural. Isto ajuda a observar com exatidão a cor e a textura do produto.
Renderização de cores: O índice de renderização de cores da fonte de luz deve ser superior a Ra>90, para exibir correta e claramente a verdadeira cor do produto.
Brilho da fonte de luz: O brilho adequado é fundamental. Geralmente, a iluminação da luz reflectida deve ser de cerca de 2000Lux (+/-500Lux), e o brilho da luz transmitida deve ser de cerca de 1270cd/m², facilitando a observação detalhada.
Uniformidade da iluminação: A iluminação deve ser uniforme, garantindo que o brilho em qualquer ponto da superfície iluminada não seja inferior ao brilho central, para observar uniformemente toda a superfície do produto.
Elementos de controlo do aspeto
Os aspectos específicos da inspeção da aparência centram-se no seguinte
Cor e Brilho: A cor e o brilho do produto são verificados quanto à sua consistência com a amostra padrão (amostra mestra). Isto pode ser feito através de uma inspeção visual manual ou utilizando um colorímetro, tendo em conta que é necessária uma área plana do produto para o teste do colorímetro.
Qualidade da Superfície do Produto: É efectuada uma inspeção cuidadosa para garantir que a superfície do produto é uniforme e isenta de riscos, marcas de fluxo, linhas de soldadura, inclinação, deformação, bolhas, deformação ou defeitos de moldagem por injeção. Estes problemas podem afetar tanto a estética como a funcionalidade do produto.
Através destas inspecções detalhadas, a qualidade da aparência dos produtos pode ser eficazmente assegurada, satisfazendo as normas de produção e as exigências dos clientes.
Inspeção dimensional de produtos
A inspeção dimensional dos produtos exige mais tempo, conhecimentos profissionais mais profundos e maiores competências analíticas e técnicas do que a inspeção da aparência. A inspeção dimensional pode ser classificada em dois tipos:
A medição por contacto envolve ferramentas como paquímetros, micrómetros e máquinas de medição por coordenadas (CMMs). Os dois primeiros métodos exigem uma experiência considerável e cuidado por parte do operador para garantir a exatidão, enquanto as máquinas de medição por coordenadas exigem programação e uma configuração demorada. Além disso, devido ao contacto físico, estes métodos podem deformar ligeiramente o produto, afectando a precisão das medições.
A Medição sem contacto utiliza ferramentas como projectores, instrumentos de medição de imagem e scanners, medindo produtos ótica ou eletronicamente. Embora este método tenha alguma margem de erro, é mais adequado para peças minúsculas ou pormenores muito pequenos que os métodos tradicionais não conseguem medir com precisão.
Utilização de medidores de inspeção para compensar a deformação da peça
Dada a suavidade e elasticidade do plástico, a medição exacta das suas dimensões pode ser particularmente difícil, especialmente para produtos de maiores dimensões ou áreas que exijam um encaixe preciso. Por exemplo, ao medir uma superfície de encaixe circular, a ligeira deformação dos produtos moldados por injeção pode fazer com que o círculo pareça ligeiramente elíptico. As ferramentas de medição por contacto, como os paquímetros, podem mostrar ligeiras variações de diâmetro em diferentes pontos, mas o diâmetro médio pode ainda estar dentro de limites aceitáveis.
Medidores de inspeção de metais
Nesses casos, podem ser utilizados para a medição calibres metálicos maquinados por CNC especialmente fabricados para o efeito. Estes calibres, fabricados de acordo com os contornos exactos das peças de plástico, podem refletir com maior precisão as dimensões reais do produto, uma vez que eliminam a influência da flexão ou da deformação. Este método permite uma apreensão mais precisa das dimensões do produto, assegurando que cumprem os requisitos funcionais e de conceção.
Exemplo 1
O exemplo 1 fornece um ótimo exemplo prático. Utilizando este gabarito de inspeção, podemos verificar o aperto ou folga do seu encaixe com as peças correspondentes. A sua superfície de encaixe segue o contorno ao longo de toda a circunferência.
Devido a esta ampla extensão, associada à potencial deformação moderada do produto dentro de limites razoáveis, torna-se difícil medir com precisão as suas dimensões de contorno utilizando paquímetros ou uma máquina de medição por coordenadas.
Quando utilizamos o calibre de inspeção mostrado na imagem para medição, podemos sentir o aperto do ajuste e avaliar visualmente se o contorno se alinha perfeitamente com o calibre. Este método ajuda-nos a detetar a presença de qualquer encolhimento desigual local.
Exemplo 2
O Exemplo 2 é um pouco semelhante ao Exemplo 1. Ambos os produtos têm de cumprir múltiplas relações de montagem.
No entanto, para peças rectangulares de paredes finas, pode haver uma ligeira deformação para dentro na secção central, o que leva a medições mais pequenas quando se utilizam paquímetros. Por conseguinte, a utilização de tais calibres de inspeção produz resultados mais diretos e precisos, uma vez que os elementos que testam são os mesmos que os do cenário de aplicação real.
Medidores de plástico impressos em 3D
Para situações em que os requisitos de precisão não são extremamente rigorosos, tais como tolerâncias de +/-0,10-0,15 mm, a tecnologia de impressão 3D pode ser considerada para a criação de amostras, seguida da maquinação CNC de calibres metálicos. Esta abordagem é económica e rápida, com amostras impressas em 3D normalmente concluídas em 1-2 dias, acelerando significativamente todo o processo de produção.
Exemplo 3
O exemplo 3 apresenta um exemplo de inspeção de dimensões relacionadas com a montagem. O posicionamento e o tamanho das aberturas nesta peça estão diretamente relacionados com o processo de montagem.
O medidor de inspeção ilustrado capta com precisão as dimensões relevantes com base em referências de montagem, permitindo uma verificação rápida da fiabilidade dimensional do produto sem necessidade de montar todo o produto.
Neste contexto de montagem, é aceitável um desvio de ±0,15 mm, e as amostras de plástico impressas em 3D podem geralmente atingir este nível de precisão.
A conceção destes calibres é um aspeto crítico do processo de inspeção dimensional. Os calibres bem concebidos não só medem as dimensões com precisão, como também aumentam a eficiência da inspeção e reduzem os custos de produção. O projeto deve considerar as caraterísticas específicas do produto e as necessidades de medição, assegurando que os calibres cumprem os requisitos de precisão e são práticos para utilização nas linhas de produção. Funcionam como substitutos de peças de encaixe para verificar as principais dimensões.
A utilização de calibradores para medir o ajuste das peças pode fornecer uma sensação intuitiva de quão apertado ou solto está o ajuste, mas não pode oferecer uma medição quantificada. Por conseguinte, cada inspeção requer uma avaliação cuidadosa do ajuste, o que envolve inevitavelmente um julgamento subjetivo. Por vezes, é mais eficaz combinar a utilização de calibradores com um paquímetro.
Além disso, a avaliação do ajuste com base na estanquicidade é uma abordagem razoável. As tolerâncias dimensionais definidas manualmente podem nem sempre representar o ajuste mais ideal. Este método ajuda a encontrar o intervalo de tolerância mais adequado para o ajuste.
Conclusão
Em conclusão, a inspeção eficaz da qualidade dos produtos moldados por injeção, abrangendo controlos de aparência e dimensionais, é crucial para manter elevados padrões de produção. A utilização de uma combinação de métodos manuais e tecnológicos avançados garante precisão e eficiência.
Os desafios colocados pela natureza dos materiais plásticos, como a suavidade, a elasticidade e a contração no processo de moldagem, exigem precisão nas técnicas de medição e na conceção das ferramentas. Ao adotar estas práticas de inspeção rigorosas, os fabricantes podem garantir a fiabilidade e a funcionalidade dos seus produtos, cumprindo as normas da indústria e as expectativas dos consumidores.
