プロセスモニタおよび制御の最適化

プロセスに統合された品質保証は、プラスチック加工でゼロエラー生産を達成する重要な目的の一つです。樹脂の射出が不十分な場合発生する「ショートショット」を回避するには、プロセスのモニタと制御を最適化する必要があります。連続的な型内圧の測定とモニタリングによってこの問題を解決することができます。

プロセスモニタシステム ComoNeoは、型内圧プロファイルに基づいて射出成形品の品質を監視・評価し、 定義した評価要素(いわゆる「判定項目(EO)」)をもとに、測定波形の品質に関わるセクションを解析します。このときにComoNeoは、評価要素波形が規定されたとおりの経過を辿っているかどうかをチェックします。これを満たしていない不良品についてはComoNeoが自動的に排除するため、プロセス信頼性の向上、資源の最適化と持続性のあるプロセス効率を実現できます。

プロセスモニタのメリット

  • 一体化されたプロセスダッシュボードにより生産の状態と経過を一目で確認可能 
  • 良品/不良品を判別可能
  • 判別項目(EO)設定による型内圧の手動監視
  • EOアシスタントによる型内圧の自動監視
  • 不良品排除の専門的な手段としてのオンライン品質予測

プロセスフローをより効率的にモニタ・制御できるよう、ComoNeoには数多くの実用的な機能が用意されています。

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Kistler Japan Co., Ltd.
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ComoNeoSWITCHは、マシンにアクティブにフィードバックを返し、速度制御から圧力制御への切り換えを、型内圧に応じて理想的なタイミングで行えるようにします。

自動切り換え制御の方法は2通りあります。その1つが、ユーザーが制御動作を手動で設定する方法です。ユーザーはたとえば、一定の内圧レベルに達した時点で制御モードが切り換わるように設定することができます。 第2の方法はSLP(Switch Level Process)と呼ばれるもので、基本的に全自動制御となり、サイクルごとに制御動作が最適化されます。

自動切り換えモジュールのComoNeoSWITCHの全自動機能は、基本的にキャビティ数の少ない金型に向いています。そのメリットは簡単に操作できるということで、ユーザーはプロセスを起動するだけで、制御は内蔵アルゴリズムに任せることができます。いずれの切り換え方法を選んだ場合でも、金型の損傷防止機能が作動し、型内圧の上がり方が急すぎる場合には安全機能が働き、材料の過剰充填を防止できます。

利点

射出成形プロセスの速度制御から圧力制御への切り換えを完璧なタイミングで実行可能

生産プロセス全体にわたって一貫したプロセス安定性を実現

切り換えポイント設定方法を自動/手動から選択可能

金型にやさしいプロセス

成形品の内部応力を低減

ComoNeoMULTIFLOWは、ホットランナのノズル温度を個別制御し、圧力プロファイルを同期化します。これは、測定から得た圧力波形を解析して比較し、 それをもとにノズルの目標温度を計算してから、それを外付けまたは機械一体型ホットランナー制御システムに送信します。制御パラメータは、個々のキャビティの型内圧のプロファイルで、 ホットランナのノズル温度が操作変数となります。ComoNeoMULTIFLOWを活用すれば、充填量のばらつきやその他のプロセス異常を補正し、プロセスを安定させることも可能です。

利点

すべてのキャビティで同一の充填条件を実現可能

段取り/セットアップ時間を短縮

射出成形プロセスを迅速に立ち上げ可能

温度およびその他のパラメータの手動設定や再調整が不要

材料のばらつきとプロセス異常を全自動で解消可能

スタンドアロンソリューションとしてComoNeoに統合可能

多成分射出成形プロセスでは、複数の材料を順番に重ね合わせ、複雑な製品に結合します。その際にさまざまな金型が用いられます。プロセスフローを正確に監視し、品質管理コストを抑えるために、ComoNeoMERGEはすべてのキャビティのあらゆる成分と個々のプロセスステップごとにプロファイル曲線を描きます。

ComoNeoMERGEは、多成分で構成される製品(歯ブラシ、シール機能付きの複雑なハウジング、スイッチなど)の製造時に、製造プロセス全体にわたって測定した内圧データを統合し、多成分射出る成形プロセスを分かりやすく表示することができます。

利点

多成分成形品加工専用

多様な構成の多成分射出成形金型に対応可能(さまざまなセンサ取付け位置、各種のスライドツールに対応)

個別のプロセスステップや成分に対応可能

ショット単位でなく、個々の部品ごとに良品/不良品を判別可能

製品ごとにプロセスデータを保存

圧力波形は、プロセスの最適化と生産のモニタにおいて非常に重要な要素となります。型内圧プロファイルをこのComoNeoCOMPOSITEを用いて観察すれば、それぞれに特徴のある減圧、充填、硬化の各段階をはっきり識別できるようになり、 長繊維複合材の工業用プロセスパラメータと軽量構造材の生産の最適化を実現できます。RTMのプロセスの特定要件、たとえば測定時間が長くなる、減圧フェーズの評価、ポイントの認識は、ComoNeoCOMPOSITEソフトウェアで考慮されます。圧力信号は個々のプロセス段階の制御パラメータとして利用できるため、プロセスのオンライン制御が可能になります。圧力波形の異常から、その後の成形品に不具合が起きるか、起きるとすればどのような不具合かを推測できるほか、 ComoNeoCOMPOSITEによる圧力信号の収集と記録を活用し、個々のプロセス段階のトレーサビリティを保証ます。

圧力波形を用いたエラー検出:

負圧の不足やばらつき

原因: 金型のシーリング不良 真空ポンプの故障

結果:成形品内部の気泡や欠陥

圧入段階の不規則性

原因:プリフォームのずれ、プリフォームの不正確な位置 

結果:不適切な繊維の割合、ドライスポット

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