Waarneming, analyse en inspectie van spuitgietdefecten en gietmaterialen
Het spuitgieten van materialen die van hars zijn gemaakt (kunststof), is een delicaat proces dat gevoelig is voor gietfouten die afhankelijk van de vormvereisten en de omstandigheden van materialen en van additieven van invloed kunnen zijn op de kwaliteit. De soorten gietfouten en hoe die ontstaan, kunnen aanzienlijk verschillen.
In dit gedeelte wordt een overzicht gegeven van veelvoorkomende gietfouten en de oorzaken van die fouten. Ook worden in dit gedeelte toepassingenvoorbeelden van de nieuwste 4K digitale microscoop van KEYENCE gegeven, waarmee snel kan worden waargenomen, gemeten en geëvalueerd wat vervolgens bijdraagt aan het snel vaststellen van de oorzaken en oplossen van de fouten.
- Behoeften aan en gebreken in met kunststof gegoten producten
- Veelvoorkomende gietfouten
- Nieuwste voorbeelden van het waarnemen en inspecteren van met kunststof gegoten producten, materialen en additieven
- Waarneming van lasnaden
- 3D-meting van flash in gegoten producten
- Waarneming en automatisch meten van de verspreiding van vulmiddelen in kunststof
- Waarneming van materiaaldeeltjes in kunststof
- Waarneming van een breukvlak op een spuitgegoten product
- Gekantelde waarneming en vormgevingsinspectie van samengestelde gegoten producten
- Een gebruikersvriendelijke, multifunctionele high-definition microscoop die beantwoordt aan de behoeften van gebruikers.
Behoeften aan en gebreken in met kunststof gegoten producten
Tegen de achtergrond van de behoefte aan lichtere materialen worden in diverse sectoren producten gebruikt die van kunststof zijn gegoten en die zeer functioneel en duurzaam zijn. In bijvoorbeeld de auto-industrie kan op brandstof worden bespaard door onderdelen die voorheen van metaal werden gemaakt, te vervangen door onderdelen die van kunststof zijn gemaakt (spuitgieten) en die een hoge toegevoegde waarde hebben.
Bij spuitgietproducten daarentegen zijn er verschillende omstandigheden, zoals de verhouding en de verspreiding van het materiaal en de vulmiddelen, de temperatuur voor het smelten van de kunststof, de druk en de koeltijd, die een aanzienlijke invloed hebben op de kwaliteit van die producten. Met name bij het spuitgieten, een gangbare methode voor het vormgeven van kunststof, moet er voorzichtig worden omgegaan met de matrijs en de smeltdruk van de kunststof en moeten voorzorgsmaatregelen en preventieve maatregelen worden genomen om problemen met het loslaten van de matrijs te voorkomen, wat kan leiden tot uitval van het systeem en schade aan de matrijzen.
Veelvoorkomende gietfouten
Voorbeelden van veelvoorkomende gietfouten (vervorming en oppervlaktefouten) die de kwaliteit van de met kunststof gegoten producten nadelig kunnen beïnvloeden, en de factoren die dergelijke fouten veroorzaken.
- Vlam
-
Verschijnsel: vervorming waarbij gesmolten kunststof buiten en langs de scheidingslijn van de twee helften van de matrijs stolt.
Mogelijke oorzaken: een te hoog gietdebiet, onvoldoende matrijsvergrendeling, te grote hoeveelheid gegoten kunststof, vervorming van de matrijs, enzovoort. - Inzinking
-
Verschijnsel: vervorming in de vorm van een deuk in het oppervlak van een gegoten product. Dit wordt ook een inzinking genoemd.
Mogelijke oorzaken: door de inzinking die zich voordoet wanneer de gesmolten kunststof in de matrijs stolt, is er te weinig kunststof om de gehele matrijs te vullen, wat resulteert in een deuk. Wanneer dit zich voordoet in gegoten kunststof, wordt dit een leegte genoemd. - Kromming
-
Verschijnsel: vervorming waardoor het gegoten product in één richting kromtrekt.
Mogelijke oorzaken: vervorming die ontstaat door externe kracht tijdens het loskomen van de matrijs (fout bij lossing van de matrijs), of door de verschillende krimpsnelheden als gevolg van de richting van de stroom van het gesmolten kunststof in de matrijs. - Lasnaad
-
Verschijnsel: oppervlaktefout waarbij de las, of het gedeelte waar de stroom gesmolten kunststof in de matrijs samenkomt, aan het oppervlak te zien is als een groef of als een patroon.
Mogelijke oorzaken: lage temperatuur of vloeibaarheid van de gesmolten kunststof tijdens het spuitgieten. Onvoldoende inspuitdruk en -snelheid kunnen de oorzaak van lasnaden zijn. - Vloeilijn
-
Verschijnsel: oppervlaktefout waarbij golvende strepen ontstaan als een rimpel rond de inspuitopening.
Mogelijke oorzaken: lage temperatuur van de ingespoten gesmolten kunststof of trage inspuitsnelheid tijdens het spuitgieten, met als gevolg een lage vloeibaarheid van de kunststof in de matrijs. De strepen ontstaan doordat de kunststof in de matrijs de kunststof overlapt die erna komt. - Barsten en zeer kleine scheurtjes
-
- A. Barst
- B. Zeer klein scheurtje
Verschijnsel: oppervlaktefout waarbij barsten en zeer kleine scheurtjes (minuscule barstjes en naden) ontstaan.
Mogelijke oorzaken: in gegoten producten kunnen als gevolg van externe of interne spanning barsten en breuken ontstaan.
Nieuwste voorbeelden van het waarnemen en inspecteren van met kunststof gegoten producten, materialen en additieven
Aangezien de bovengenoemde gietfouten, het binnendringen van luchtbelletjes in de kunststoffen en de verspreiding van vulmiddel en andere additieven een aanzienlijke invloed hebben op de kwaliteit, worden met kunststof gegoten producten vaak waargenomen en geëvalueerd met optische microscopen.
De VHX-reeks heeft een lens met hoge resolutie en 4K CMOS in een zelf ontworpen systeem. Dit alles maakt nauwkeurige waarneming mogelijk met high-definition 4K-beelden, kwantitatieve evaluatie door middel van zeer nauwkeurige 2D- en 3D-metingen en automatische gebiedsmeting, en automatisch genereren van rapporten waarvoor u slechts één microscoop nodig.
In dit gedeelte worden toepassingsvoorbeelden gegeven van de VHX-reeks voor het evalueren van spuitgegoten producten, materialen en additieven.
Waarneming van lasnaden
Met uitzondering van meerkleurig spuitgietwerk zijn spuitgietproducten over het algemeen eenkleurig en hebben daarom een laag contrast, waardoor onvolkomenheden in het oppervlak niet gemakkelijk kunnen worden waargenomen. Het was bijzonder moeilijk om de juiste verlichtingscondities te vinden voor het waarnemen van lasnaden, de groeven of patronen die worden veroorzaakt door slechte versmelting in de las, waar stromen gesmolten kunststof in de spuitgietmatrijs bij elkaar komen.
Met de multiverlichtingsfunctie van de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks kunnen met één druk op een knop snel meerdere beelden worden verkregen met verlichting vanuit alle richtingen. Er kan worden waargenomen door gewoon uit de verzameling beelden de beelden te selecteren die geschikt zijn om waar te nemen.
De gebruiker kan snel en nauwkeurig waarnemen en kan tijd besparen omdat het niet meer nodig is om de juiste verlichtingscondities uit te gaan zoeken.
3D-meting van flash in gegoten producten
Met de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks kunnen 3D-vormen op submicrongrootte en profielen van defecte delen worden gemeten en high-definition 3D-beelden worden waargenomen.
De 4K digitale microscoop van KEYENCE kan kwantitatieve metingen en inspecties uitvoeren op zelfs een microscopisch kleine flash die ontstaat wanneer er gesmolten kunststof ontsnapt uit de kleine spleet in de scheidingslijn als gevolg van vervorming van de matrijs of als gevolg van onvoldoende klemkracht. De verwerving van gedetailleerde driedimensionale informatie van het defecte onderdeel kan ook bijdragen tot het snel achterhalen van de oorzaak waarna er preventieve maatregelen kunnen worden genomen.
Waarneming en automatisch meten van de verspreiding van vulmiddelen in kunststof
Vulmiddelen en additieven worden gebruikt om de functionaliteit te verhogen en meer waarde toe te voegen aan de uiteindelijke kunststof producten. Ongelijkmatige verspreiding van vulmiddelen en andere additieven in het kunststof materiaal kan voor problemen zorgen bij het spuitgieten van kunststof. Daarom is een nauwkeurige evaluatie door middel van waarnemen en meten van de verspreiding van het vulmiddel belangrijk.
Met de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks kan de verspreiding van het vulmiddel sterk vergroot en met behulp van high-definition 4K-beelden worden waargenomen. De waargenomen beelden kunnen ook worden gebruikt voor het zeer nauwkeurig automatisch meten en tellen van gebieden, zodat er naadloos kwantitatief kan worden geëvalueerd op basis van de waarnemingen en metingen.
Operators kunnen door Excel te installeren en sjablonen te gaan gebruiken, ook met de VHX-reeks automatisch rapporten maken op basis van vastgelegde beelden en gemeten waarden. Dankzij één enkele microscoop waarmee snel en gemakkelijk een reeks taken kan worden uitgevoerd, kan de verspreiding van het vulmiddel veel efficiënter worden geëvalueerd.
Waarneming van materiaaldeeltjes in kunststof
Met de functie voor real-time dieptesamenstelling van de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks kunnen volledig scherpe, sterk vergrote beelden worden gemaakt, zelfs bij doelen met een ongelijk oppervlak. De functie voor het verwijderen van de ringreflectie kan ook worden gebruikt voor het verwijderen van het ringachtige, weerkaatste licht, waardoor deeltjes en belletjes in het kunststof materiaal duidelijker kunnen worden waargenomen.
Waarneming van een breukvlak op een spuitgegoten product
De oorzaken van barsten en breuken in de met kunststof gegoten producten kunnen worden gevonden door de staat van het breukvlak (brosheid, vervormbaarheid, schuintrekken, materiaalmoeheid, kruipen, enzovoort) snel en nauwkeurig te analyseren, waardoor er indien nodig vroegtijdig preventieve maatregelen kunnen worden genomen en fouten in het productieproces kunnen worden hersteld.
De lenzen met hoge resolutie en de gemotoriseerde draaischijf van de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks maken een naadloze zoomfunctie mogelijk waarbij met intuïtieve handelingen wordt omgeschakeld tussen lenzen met een vergroting van 20× tot 6000×. Dit bespaart tijd en moeite die anders aan het verwisselen van lenzen zouden worden besteed, en versnelt het vastleggen van high-definition 4K-beelden, waardoor het breukvlak nauwkeurig en efficiënt kan worden waargenomen en geanalyseerd.
Gekantelde waarneming en vormgevingsinspectie van samengestelde gegoten producten
Bij een vormgevingsinspectie van een composietgegoten product met een complexe, driedimensionale vorm, zoals een connector voor elektrische onderdelen van voertuigen, moet er vanuit verschillende hoeken worden waargenomen.
Door waarneming uit vrije hoek en de zeer nauwkeurige XYZ-gemotoriseerde objecttafel van de 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks kunnen stents vanuit een groot aantal verschillende hoeken zeer nauwkeurig worden bekeken. Zo kan er probleemloos gekanteld worden waargenomen zonder de positie van het te onderzoeken item handmatig hoeft te worden aangepast.
De high-definition beelden met hoge resolutie die door de lens met hoge resolutie en 4K CMOS van de VHX-reeks worden gemaakt, kunnen zinksporen, vloeilijnen en andere fijne onvolkomenheden in gegoten producten duidelijk vastleggen, zelfs bij een enigszins vergrote waarneming waarbij het doel volledig in beeld is gebracht.
Een gebruikersvriendelijke, multifunctionele high-definition microscoop die beantwoordt aan de behoeften van gebruikers.
KEYENCE heeft de volgende generatie digitale microscopen al meer dan 30 jaar voortdurend verbeterd en aangepast door de feedback en input van onze klanten ter harte te nemen en door de kennis die wij hebben opgedaan bij het oplossen van de problemen van onze klanten. Het resultaat daarvan is de high-definition 4K digitale microscoop uit de VHX-reeks.
Naast de hier genoemde functies is de VHX-reeks voorzien van een groot aantal andere nuttige functies waarmee de gevonden problemen kunnen worden opgelost. Alle functies zijn uniek ontworpen om een systeem te creëren waarmee heel eenvoudig geavanceerd kan worden waargenomen en geïnspecteerd, ongeacht hoe vaardig degene met de microscoop is.
De grote verscheidenheid aan lenstypen en waarnemingssystemen maken het tevens mogelijk de opstelling aan te passen aan de doelen en materialen waarmee u werkt.
Klik voor meer informatie over de VHX-reeks op de onderstaande knop om de catalogus te downloaden. Klik voor vragen op de andere onderstaande knop of neem contact op met KEYENCE.
