最もクールなガジェットの一部が、イヤホンやフィットネス トラッカーなどの非常に小さなものであり、携帯電話の中に複雑に組み込まれていることに気づいたことがありますか?
右。
そして、家具や車の部品など、より大きなものもあります。すべて射出成形で作られています。
うん。
1 つの技術でこれほど幅広いサイズを作成できるのは、非常に驚くべきことではないでしょうか。
そうなんです。それはちょっと似ています。繊細なスフレからボリュームたっぷりのパンまで、さまざまなものを 1 つのレシピで作ることができるようなものだと言えるでしょう。
ああ、それはいいね。
うん。つまり、中心的なプロセスは同じですが、使用する材料、ツール、テクニックは、作ろうとしているものに応じて大きく変わります。
素晴らしい例えですね。それがまさに今日私たちが開梱するものです。大量の研究論文、論文、業界レポートが揃っています。これらはすべて射出成形に関するものですが、具体的にはサイズがどのように変化するかについてです。
いいですね。
私たちの目標は、そのような内部知識を提供することです。
うん。
したがって、すべての選択とそれに伴う課題を実際に理解することができます。
うん。
したがって、あなたがデザイナーであっても、エンジニアであっても、あるいは単に物がどのように作られるかに興味がある人であっても、これはあなたのためのものです。
絶対に。
それでは、話を始めるために、金型について話しましょう。
わかった。
私たちの情報源の 1 つに、この本当に素晴らしい写真がありました。それは、小さなセンサーの金型と大きな椅子の部品の金型を比較していました。
おお。
センサーの金型はこんな感じでした。それはまるで宝石のようで、非常に精巧な作りでした。
うん。
しかし、椅子の型は、ご存知のように、大きくてかさばりました。
右。
そして、それはまさにその背後にあるエンジニアリングを実際に示しました。
うん。それはそれを強調します。ご存知のように、大きな部品の場合、その材料を金型に射出するのに非常に大きな圧力がかかります。
うん。
その力に耐えられるように、ひび割れないように、その型は非常に強くなければなりません。うん。あるいはワープする。
つまり、巣箱ではなく橋を建てているようなものです。
ええ、その通りです。
どちらも強くなければなりませんが、力は大きく異なります。
彼らには異なるエンジニアリングが必要です。まさにその通りです。ご存知のとおり、大きな金型には厚い鋼材が使用されることがよくあります。場合によっては、橋に見られるようなサポートリブが付いていることもあります。
ああ、わかった。
圧力を分散するのに役立つだけです。
面白い。
それから、材料についても考えなければなりません。それらの型には何が入っているのでしょうか？
そう、材料です。素材を選ぶのは少し難しく感じるかもしれません。できるでしょうか？
絶対に。
強度、重量、コストがあります。
うん。
そして最近では、環境への影響を忘れることはできません。
確かにバランスを取るのは大変なことだ。まずは小さな部品から始めましょう。多くの情報源では、アルミニウムやステンレス鋼などの金属が挙げられます。わかった。強度が高いだけでなく、加工が容易であるため、このような精密な部品が必要な場合にはこれが非常に重要です。
それはわかります。
時計の歯車のようなものの公差を考えてみてください。それはほんの数ミリの単位です。
おお。
うん。したがって、強力でありながら加工可能な材料が必要です。
そして、より大きな部品では、これらの超強力で軽量な複合材料が効果を発揮すると思います。
ええ、その通りです。しかし、大きなものには複合材の方が優れていると言うほど単純ではありません。わかった。
ご存知のとおり、各複合材料にはそれぞれ長所があります。ソース資料では、これらの詳細の一部について詳しく説明されています。
ああ、それは興味深いですね。
うん。したがって、炭素繊維強化ポリマーは、重量が重要な場合に素晴らしいものになります。これらの構造部品と同様に、おそらくより高価です。そうだよ。これで、ガラス繊維強化ポリマーが完成します。そちらの方が費用対効果が高くなります。
わかった。
つまり、それらは自動車の内装や住宅などに使用されています。
ここから家を見回し、このランプシェードは何でできているのかと考え始めます。そしてなぜ彼らは他のものではなくそれを選んだのでしょうか？
本当に考えさせられますね。
うん。
あなたの周りのすべてについて。
それはそうです。
したがって、プラスチックについて話しているとき、それらはサイズを問わず非常に多用途です。ソース資料にはこの素晴らしい表があり、さまざまなタイプとそれらの用途をすべて分類しています。
いいね。
つまり、腹筋やポリプロピレンなど、日常的に使用されているプラスチックが存在します。そして、より高性能なもの、つまり耐衝撃性に優れたポリカーボネートを使用します。高熱のピーク。バイオベースや生分解性のオプションも人気が高まっています。
素晴らしいですね。そうですね、環境に優しい素材の人気が高まっていることに気づきました。
確かに。
ある記事では、一部の企業が最初からリサイクル可能性についてどのように考えているかについても言及しました。それは素晴らしいことだと思います。
これは間違いなく、単に何が機能するかという考えから、長期的に何が責任を負うかという考え方に移行する良い兆候です。
絶対に。
価値観を盛り込んでいるのです。
わかった。それで私たちは金型の設計を行い、材料を選びました。さあ、これらのマシンに火を入れなければなりません。
右。
しかし、ただGOを押すだけというほど単純ではないような気がします。
いいえ、そうではありません。ソースはすべて、小さなもの用の機械で大きな部品を作ろうとしていることを非常に明確にしています。
うん。
削岩機を使って彫像を彫るようなものです。
ああ、すごい。
仕事には間違ったツールです。うん。災害。
そして、私たちがツールについて話すとき、私たちはいくつかの本格的な機械について話しています。
絶対に。
私たちの調査では、大規模な CNC ミルと旋盤について多くのことが語られました。
うん。
つまり、ヘビー級のようなものです。うん。大きな部分に関しては、確かに。
たとえば、車のバンパー用の巨大な金型を作る場合です。
うーん。
固定するだけでもかなりの力が必要です。
うん。そして、その注入プロセスを制御します。
そして、これらのマシンはそのために作られていますよね?
その通り。これらの極端な力に対処でき、そのスケールでも正確さを維持できます。
情報筋の 1 人は、この用語の作業範囲について言及しました。
そうそう。
これはクールな考え方だと思いました。
それは良いことだ。
これは基本的に、マシンが動作できる 3D 空間です。
どこまで到達して移動できるかということです。
その通り。そして、大きな部品の場合、そのスペースは巨大でなければなりません。
それはそうです。うん。金型そのものだけではありません。それは射出ユニットとクランプ機構です。
すべてにスペースが必要です。
操縦するには広いスペースが必要です。
しかし、部品が小さくなると、スペースはあまり必要なくなります。
右。
さらにツールについても詳しく説明します。
はい、わかりました。
まるで超繊細な工具のよう。
マイクロエレクトロニクスで使用される機械について考えてみましょう。
そうそう。
それほど大きくはありませんが、信じられないほど正確です。
つまり、力技ではなく、技巧が必要なのです。
うん。彼らはマイクロドリルやレーザーカッターなどの小さな特殊なツールを使用してこれらを作成します。
たとえば、公差が定められた超複雑な形状は何で測定されるのでしょうか?ミクロン。
ミクロン。うん。
それは建設用クレーンを外科医のメスと比較するようなものです。
その通り。
どちらも不可欠ですが、目的はまったく異なります。
そして、私たちは主要な機械に注目する傾向がありますが、情報筋はサポートシステムも同様に重要であると強調しています。
ああ、そうです。
冷却システムのように。したがって、大きな部品の場合は、金型に精巧な溝を組み込む必要があります。
うん。
クーラントを循環させて反りを防ぐだけです。
右。
そして、小さくて繊細な型を作るには、完璧な温度が必要です。
あらゆる細部が正しく表現されていることを確認してください。
その通り。それは舞台裏で起こっている、まったく別のエンジニアリングの世界です。
製品はそれらの基準を満たしています。
考えてみるとかなりすごいことですね。そしてご存知のとおり、その精度は射出成形による別の大きな製品にも引き継がれます。
わかった。
サイクルタイム。
サイクルタイム。右。
それは生産ラインの鼓動のようなものです。
ですから、サイクルタイムについて考えるとき、私は工場の現場を思い浮かべます。
右。
すべてがリズミカルに動いています。
うん。
しかし、重要なのはどれだけ速いかということだけではありません。
あなたが正しい。そうではありません。数秒ごとに大量の公園を作る機械ができます。
わかった。
しかし、もしそれらが欠陥品だった場合、時間とお金を無駄にするだけです。情報源は皆、スピードと品質のバランスを見つけることについて語っています。
つまり、スイートスポットのようなものです。
その通り。
効率的ではあっても、品質を軽視しているわけではありません。
うん。私たちが持っている論文の 1 つは、実際にいくつかのケーススタディを取り上げています。
ああ、かっこいい。
企業が急ぎすぎた結果、使用すらできない部品が大量にできてしまった場合。
ああ、すごい。
だから気をつけなければなりません。本当にプロセスを理解する必要があります。
正しく理解するために。
うん。
では、それらの問題を回避する戦略はあるのでしょうか?
がある。うん。多くの情報源が無駄のない製造について語っています。
ああ、痩せたね。わかった。
うん。すべては無駄を見つけて取り除くことです。
ああ、分かった。したがって、無駄とは、不必要な移動から過剰な在庫まで、あらゆるものを指します。
その通り。
または修正する必要がある欠陥。
に価値を追加しないものはすべて。
最終製品は物理的な廃棄物だけではありません。
右。時間や労力が無駄になる可能性があります。
私はそれが好きです。リーン生産のような概念が射出成形などにどのように適用できるかは興味深いですね。
うん。良い枠組みですね。
企業が使用している他のテクニックはありますか?
考えさせてください。そうですね、自動化は大きな問題です。
ああ、そうです、それは理にかなっています。
特にテクノロジーが非常に進歩しているので。ロボットはこうした反復的なタスクを実際に処理できます。
まあ、本当に速いです。
うん。そして超精密です。そのため、サイクルを短縮することができます。
時間がかかり、エラーも減ります。
うん。なぜなら、人間は疲れるからです。
右。
しかし、ロボットはただ進み続けます。
完璧な労働力を持っているようなものです。
うん。
情報源は自動化のマイナス面などについて言及していますか?
そう、実はある記事で費用がかかったのです。
ああ、そうです。
これらのロボット システムは、最初に導入するには費用がかかる場合があります。
はい、それは理にかなっています。
そして、それらのプログラミングと保守があり、これによりまったく別の層が追加されます。
したがって、単にロボットを購入するほど簡単ではありません。
いいえ、全体像について考えなければなりません。
それだけの価値はありますか?
うん。財務的にも、プロセス全体にとっても。
そしてもちろん、継続的な改善が行われます。
ああ、それは大きいですね。これは特定のテクニックに関するものではありません。
わかった。
さらに考え方について。
ああ、興味深いですね。
常に改善しようと努め、自分がやっていることに目を向け、最適化する方法を見つけ、物事をより速く、より良くする。
だから、決して満たされないのと同じです。右。
常に改善に努めます。
それが大好きです。
これらの原則、無駄のない製造、自動化、継続的改善は、製造している部品のサイズに関係なくすべて当てはまります。
とても小さいです。医療機器、巨大な自動車部品。
その通り。重要なのは、それらのアイデアを取り入れて、特定の状況に使用することです。
金型、設計、材料、機械、そしてサイクルタイムなどを取り上げてきました。
それはたくさんあります。
しかし、サイズが大きいという理由だけで何か課題が生じることはあるでしょうか?
ああ、そうです、あります。まるで 2 つの異なる世界のようです。
わかった。
一方で、これらの巨大な型があります。そうです、そうです。
車のダッシュボード、あるいはボートの穴のようなものです。
ええ、その通りです。そして、小さくて複雑なものができあがります。
電子機器やインプラント、医療用の金型など。
右。そして、それぞれのサイズには独自のハードルがあります。
超高層ビルの建設を時計の製造に喩えるようなものです。
それは完璧な例えですね。したがって、大型部品の場合、最も大きなことの 1 つは射出時の材料の流れです。うん。
うん。
大量の溶融物質があり、すべてを満たさなければなりません。
金型内の小さなスペースを素早く均一に成形します。
その通り。流れに問題があると、弱点、エアポケット、歪みが発生する可能性があります。
つまり、コンクリートの基礎を流し込むようなものです。
うん。コンクリートを広げたい、みたいな。
完璧にアウトなので、素晴らしくて強いです。
その通り。しかも細かいパーツ付き。
うん。
重要なのは量ではなく、むしろ精度です。
それはわかります。
たとえば、マイクロチップ、小さなフィルター、回路について考えると、それらは完璧である必要があります。そのため、金型のあらゆる細部にまで正確に対応する必要があります。
つまり、エンジニアリング上の大きな課題から、次のようなことになります。微細なものまで。
それは大きな変化です。
そして、エラーの余地は非常に小さくなります。
はい、そうです。そして、それらの小さな公差はコストに大きな影響を与える可能性があります。
わかった。
論文の 1 つが実際にそれを分析しています。そういった小さな部品を作るのにかかる費用。
ああ、興味深いですね。
このレベルの精度を得るには、特別な装置が必要です。
右。
そして、品質管理と検査がすべて行われ、それが積み重なっていきます。それはそうです。したがって、サイズだけが物を高価にするものではないことを思い出させてくれるでしょう。
右。複雑さと精度も重要です。
うん。その一方で、大型部品にはコストの問題もあります。
素材のせいで。
うん。非常に多くの材料が必要な場合は特にそうです。
ハイテクポリマーなどを使用しているんですね。
右。
通常のプラスチックよりもはるかに高価です。
彼らです。サイクルタイムも忘れてはいけません。
ああ、そうです。冷めるまでに時間がかかるからです。
うん。
マシンの稼働時間が長くなると、エネルギーも増え、コストも高くなります。
その通り。すべてが合計されます。
したがって、大きな部品のコストが高く、小さな部品の価格が安いと言うほど簡単ではありません。
右。
他にもたくさんあります。
重要なのは、素材、精度、どれだけの数を作るかです。
本当にすべてを見なければなりません。
そして、その知識があれば、より良い意思決定ができるようになります。
その通り。それが私たちが今日やろうとしていることです。情報や洞察をすべて提供します。この詳細な内容で射出成形の世界全体をカバーしたように感じます。
うん。
まずは金型のイメージから始めました。宝石のような小さなものと、椅子用の大きなもの。
これらは実際に各サイズの課題を示していますね。
彼らはそうしました。大きな部品と同様に、強度と安定性、そしてそれらの力を管理することがすべてです。
あなたが注入しているすべての物質、さらには。
資料自体がそれを示しています。金型用の鋼材について話します。
右。
そして複合材、カーボンファイバー、ガラス。
繊維、特に強度がありながらも軽い必要がある場合。
とても単純そうに見えるプラスチックでも。
うん。
選択肢はたくさんあります。
ソース資料にはそれらのリスト全体が含まれていました。
AB、ポリカーボネート、さらにはバイオベースのものまで。
こんなに種類があるのはすごいですね。
そして、大きな部品を加工するための機械、巨大な CNC フライス盤と旋盤です。
うん。
より小さく、より正確なものと比較してください。
さまざまな仕事にさまざまなツールを使用するようなものです。
そう、鍛冶屋と時計職人のようなものです。
その通り。そして、そのプロセスをサポートするすべてのシステムを忘れることはできません。
冷却のように。
うん。大きな部品が歪むのを防ぎます。
小さなものでも正確な温度制御。
それはすべて重要です。
そしてサイクルタイム、そのリズムがあります。
工場の鼓動。
ただし、単に速いというだけではありません。
右。速すぎると問題が発生する例も見られました。
使えない部品が山積み。
それは確かにバランスをとる行為です。
そのスイートスポットを見つけること。そこで、無駄のない製造について話します。
うん。
そして自動化。
そして常に改善しようと努めます。
私はそれが好きです。物事をより良くするために常に努力しています。
それが物事を前進させていくのです。
しかし、これらすべての技術が共有されているにもかかわらず、サイズには依然として独自の課題が伴います。
はい、そうです。これらの大きな部分では、材料の流れをスムーズに保つことが重要です。
コンクリート基礎を流し込むようなものです。
その通り。弱点は要りません。
そして、小さな部品では、焦点が精度に移り、あらゆるものを確実に確認します。
細かい部分も完璧です。
これらの公差によりコストが上昇する可能性さえあります。
はい、できます。したがって、重要なのは部品のサイズだけではありません。
コストについて話すとき、それがすべてです。素材、複雑さ、精度。
全体像を見なければなりません。
この詳細な説明を終えるにあたり、重要なポイントは何でしょうか?
まあ、射出成形ではサイズが本当に重要だと思います。
わかった。
デザインから材料、コストに至るまで、あらゆる意思決定に影響します。
そしてそれを理解することが重要です。
何か新しいものを作っている場合でも、単にものがどのように作られるかを理解しようとしている場合でも。
私はそれが好きです。日常の物品の背後にあるあらゆる思考とエンジニアリングに感謝します。
その通り。そして、リスナーの皆さんに少しでも興味を持っていただければ幸いです。
うん。たぶん、彼らはペットボトルを見て、すごい、どうやってこれを作ったんだろうと思うでしょう。
または彼らの電話。内部にあるこれらすべての小さな部品。
すべての課題と解決策を考えると、本当に驚くべきことです。
ですから、聞いてくださっている皆さん、探求し続けてください。
質問して、あなた自身のプロジェクトに射出成形を使用することを考えてみてはいかがでしょうか。
魅力的な世界ですね。
そうです。以上で、この詳細な説明を終了します。
ご清聴ありがとうございました。
次回まで。学び続けて、続けて
