特集 ダイカストにおける「可視化」最新技術 事例 10 金型内情報直接計測による品質管理 ㈱ダイレクト 21 長 澤 ダイカストは、溶湯金属を凝固する前に強制的にし 理* まず①は、これまではダイカストマシンの高速速度 かも瞬時にキャビティに充填させ加圧する必要があり、 が最も重要視され品質管理の項目に取り入れているが、 早すぎればバリが出て生産に支障をきたし、遅ければ 主役は溶湯であり、これが急冷される充填時間と充填 凝固が進行し製品不良となる。特にアルミダイカスト されてから溶湯に圧力をかけ、圧力が上がるまでの昇 の不良率はほかの産業機械と比較すると非常に多く、 圧時間の管理を優先順位として上げる必要性がある。 品質管理が難しいとされている。 すなわち、この両方の時間を合計した時間を DC 時 また、この時間は大半のダイカスト製品(大型を除 間と表現させてもらい、この DC 時間=約 0. 1 秒が く)ではわずか 0. 1 秒以内で勝負がつく。一般の品 量産品質の約 9 割を占めており、この時間内のさま 質管理方法としては、ダイカストマシンの射出速度や ざまな挙動をいかに管理するかが良品率を向上させる 油圧圧力をモニタ計測し、溶湯もこの値に近似した状 と考える。 態で流動し加圧していると推定して管理していた。 さらに図 11)の波形の〇印部は製品充填後の二次充 ところが、ダイカスト方案全体で考えると、ダイカ 填現象である。この部分は今まであまり注目されてい ストマシンが計測しているプランジャチップの動作、 なかったが、実は製品をつくるうえで重要で、この二 すなわち溶湯を押し出す側の先にはゲートという約 次充填はオーバーフローや真空ベントのランナーなど 1/20 に狭窄された関所があり、製品はその関所の先 への充填の際、溶湯がキャビティを充満させた後、溶 でつくられている。本稿では、射出動作とともに関所 湯に圧力がかかり出した時点で各オーバーフローやラ の先の情報を検出して品質管理をする各種センサや計 ンナーの関(ゲート)が破れ充填する現象で、いわば 測事例を紹介する。 金型方案がつくり出す昇圧タイムラグとなる。これが ダイカスト品質管理方法の見直し提案 発生すると製品に適切な鋳造圧力がかからなくなり、 内部欠陥(比重不足やひけ巣)が発生しやすくなる。 ダイカストの品質管理において、溶湯凝固を基準に こうしたことから、二次充填時間を極力短くするた し、製品をつくっている側の情報を取り込む 2 つの めにオーバーフローや真空ランナーのボリュームは少 ポイントを以下に提案する。 なくすることが望ましいし、関の断面積も見直すこと ① DC 時間=溶湯充填時間+溶湯昇圧時間の管理 ② 要求品質に応じた金型内の情報管理 *Osamu Nagasawa:技術部長 〒252−0303 相模原市南区相模大野 8−8−1 TEL(042) 705−2431 が重要である。 また、このことを踏まえ、品質管理の方法を図 21) に示すようにダイカストマシン側から見た管理から溶 湯主体にした管理にすることが重要となってくる。 ②については別途記載する。 型技術 第 30 巻 第 3 号 2015 年 3 月号 063
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