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大切な金型のメンテナンス

金型は、メンテナンスして初めて機能を発揮します。
成形工場で成形機の稼働していない時間の原因を調査したところ、金型の故障
が最も多かったという調査結果があります。

PPSやPOMなどは特にガスの発生が多いので頻繁にメンテナンスが必要です。
また長い間成形していると、スライドのレール部分、水穴の錆、ガスが逃げ込む
場所の損傷など・・・様々な箇所が様々な理由で劣化してきます。

金型は、毎回500Kg/cm2程度の圧力が金型の内側にかかっており、尚且つ200
~300℃程度の樹脂を1分に1~4回程度プレスし続けている訳ですから、壊れな
いのが不思議なくらいです。

金型の初期費用をケチると、冷却不足や鋼材不良、スライドレール無し等であと
から費用が発生ししたり、すぐに寿命が来たり返って高くなってしまったりという
事態に陥ります。

良い製品図と良い材料選択、そして良い金型+アフターメンテナンス性のバランス
を取ることが必要になってきます。

金型の故障の原因は、大きく分けると4項目に分類されます。
(1)金型の設計不良
(2)金型の加工精度不良
(3)金型の摩耗・腐食
(4)金型使用時の操作の誤り

このうち、(1)(2)あってはならない項目です。

また、金型設計時には、メンテナンスの事も考慮した設計が必要です。
分解しやすいように分解用孔を設けたり、フックボルト用ねじを設ける、組み込み
補助用ねじ孔を設けるなど工夫します。
また、コア類がばらばらにならないようにフレームブロック構造としたり、キーで固
定する構造も有効です。コアピン類の配置番号を刻印したり、方向性を一定にす
るためにツバカットを工夫することもしばしば採用されます。

プラスチック金型のメンテナンスが必要になる原因のひとつが成形時に発生する
ガスが液化し、金型へ付着することです。
使用する樹脂や形状に応じて最適なエアベントやエア溝を設置しガス抜き効率を
実現する構造を取ります。このガス抜き技術が金型のロングライフを実現すること
になります。

通常、金型メンテナンスというと(3)を対象にしています。
(4)は人為的な型傷で、10万ショットもすれば、何かが起きる可能性がありますが
これを防ぐには、硬い鋼材を使用するのが最も効果があります。

いずれの場合でも、故障が起きたときは、ただちに修理しなければならず、先延ば
しするとさらに重大な結果を招くことになります。

金型のメンテナンスでは、工場によっては、メンテナンスとオーバーホールの言葉
を区別します。メンテナンスとは、金型を分解しないで行う整備を言い、例えば2週
間に1回、生産計画に入れて、定期的に行います。

オーバーホールとは、金型を分解して行う整備を言い、例えば4カ月に1回、生産
計画に入れて、定期的に行うものです。
方法としては、金型を分解し、それぞれのパーツを超音波洗浄したり有機溶剤で
洗浄し、錆びている部分を磨いたりめっきしたりします。磨耗が激しい部分は、入
れ子修正したり、部品交換を行います。

メンテナンスの頻度は、成形品の品質管理状況や金型の大きさによってまちまち
です。短い周期の金型では数日に1回、長い周期の金型でも2か月に1回程度は
メンテナンスが必要です。

簡単な補修は、成形現場でできる能力をつけることです。
そして、それには金型のメンテナンスのために、詳細なマニュアルを作成すること
です。

大きな異常があってから修理するのでは多大な時間と費用がかかります。日常の
整備をしていれば、わずかな異常にも気がつくようになり、大事に至らないうちに
修理することができます。

また、メンテナンスを効率的に行うためには、工具類、道具類の工夫が重要です。
洗浄用ブラシ、分解工具、木製工具、布製治具、バフ、サンドペーパー類、磨き
クリーム、ラップ剤、特製割り箸、竹へら、竹櫛、エアーツール、クレーン補助具
Zライト、ルーペなどを準備します。

作業台は作業しやすいように改善します。
作業しやすいテーブル高さ、歩行スペース、クレーン配置、エアガン配置等を工夫
します。図面を広げるテーブルやホワイトボード、デジカメ、ビデオカメラの活用も
有効です。
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