Deep Dive へようこそ。今回は金型製造上の欠陥について掘り下げていきます。誰かがこれについて大量の内容を送ってきたようです。
はい、スタック全体です。何が問題なのかを知りたい人がいます。
金型を作るときとその問題を回避する方法。
右？絶対に。そして、ご存知のとおり、これは非常に正確である必要がある分野であるため、最高の金型メーカーでも問題が発生する可能性があります。
ほんの 1 つの小さな点でもずれがあると、最終製品全体が台無しになる可能性があります。
その通り。
あなたのメモには、主に 4 つのタイプの欠陥が記載されています。
右。
寸法、表面形状、フィッティング。寸法から始めましょう。何がそんなに重要なのでしょうか?
さて、家を建てることを想像してみてください。右。
わかった。
そして基礎は少しだけずれています。家全体がめちゃくちゃになる可能性があります。金型も同様です。少しでも寸法が違うと部品が合わなくなります。
そして、他にもたくさんの問題があります。
問題の連鎖。
それは私が取り組んでいたプロジェクトを思い出させます。
そうそう。
自動車の内装用で、とても複雑なデザインでした。
部品がたくさんあります。
うん。すべてのパーツが完璧に組み合わさる必要がありました。
難しいですね。
さて、製造中に、金型キャビティの 1 つに小さな位置ずれが見つかりました。
なんてこった。
それは大惨事でした。生産ライン全体を停止しなければなりませんでした。
おお。
金型を再加工し、すでに作成されたすべての部品を確認して修正するのに何時間も費やします。
それは悪夢です。
はい、大変でした。正確な機器を用意することがいかに重要であるかを示しています。
右。 CNC 加工について考えてみましょう。機械が完全に調整されていなかったり、工具が磨耗していたりすると、問題が発生します。
正確ではない型ができてしまいます。
その通り。
そしてもちろん、それは機械だけではありません。いいえ。金型自体の設計によっても寸法上の問題が発生することがありますよね。
絶対に。金型に非常に薄い壁や鋭い角などの弱点がある場合は、それが原因です。
実際、製造中に金型が歪む可能性があります。
はい。さらなる次元の問題につながります。
表面と言えば、それが次のタイプの欠陥です。そして、これは単に物事がどのように見えるかだけではないような気がします。
あなたが正しい。表面の欠陥は製品の見栄えを悪くするだけでなく、機能しなくなる可能性もあります。
右。わかった。スマホケースを考えています。
良い例です。
金型に傷や荒れがある場合、それがケースに現れます。
うん。
そして、手にぴったりフィットしなかったり、感触が良くなかったりする可能性があります。
わかりました。したがって、見た目と動作の両方が重要です。
いただいた記事のひとつ。
放電加工による放電加工についてお話しました。
右。また、放電加工機の設定を正しく行わないと、金型の表面が台無しになる可能性があるとも書かれていました。
それは正しい。
なぜそうなるのか説明してもらえますか？
EDM では電気スパークを使用して材料を侵食します。
おお。
複雑な形状を作るのに最適です。ただし、設定が完璧でない場合は、入手してください。
金型についたこの奇妙な跡。
表面を傷つけることさえあります。
そうそう。
インクが飛び散り続けるペンで書いているようなものです。
ああ、なるほど。それで、どうやってそれを修正しますか？
それがどの程度悪いかによります。磨けばできるかもしれません。
わかった。
しかし、場合によっては、金型のその部分全体をやり直さなければならないこともあります。
多くの時間とお金がかかります。したがって、最初は正しく理解することが最善です。
絶対に。だからこそ私たちはこのことについて話しているのですよね？
右。したがって、これらの問題を防ぐ方法を見つけることができます。
その通り。慎重に計画を立て、そのプロセスを本当に理解することがすべてです。
次は形状エラーです。それらはプロジェクトを完全に台無しにする可能性があると感じます。
ああ、確かに。型全体が歪んでいれば問題ありません。
製品に適した形状が得られません。
それは、形が崩れてしまったフライパンでケーキを焼こうとするようなものです。
あまりおいしいケーキは食べられないでしょう。
いいえ。
では、なぜこのような形状誤差が起こるのでしょうか?金型を加工するときに力を入れすぎただけでしょうか？
特に繊細な部品を扱う場合は、力が強すぎると間違いなく問題になる可能性があります。削岩機で繊細なものを彫ろうとしているようなものだと想像できます。
砕け散るだろう。
その通り。繊細なタッチが必要です。
熱はどうですか？金型の形状に影響はありますか？
熱は金型製作において非常に重要ですが、問題になることもあります。
どうして？
そうですね、金型を硬化させるなどのいくつかのプロセスには熱が必要です。
わかった。
ただし、熱が正しく加えられていない場合。
あるいは、金型がそのように設計されていない場合。
熱に注意すると、太陽の下に放置された金属定規と同じように、反ったりねじれたりする可能性があります。
ああ、そうです。それはすべて不安定になります。したがって、繰り返しになりますが、金型の設計は非常に重要です。
それはすべてつながっています。金型がさまざまな条件にどのように反応するかを考える必要があります。
わかった。ここまで、寸法と形状、そしてそれらの表面の問題について説明してきました。
次に、特に射出成形におけるフィッティングの問題について説明します。
右。何がそれを難しくしているのでしょうか？
射出成形では、高圧の下で溶融プラスチックを金型に注入します。はい。そして、型のパーツが完全に嵌合していないと、歪んだパズルのピースを組み立てようとしているような問題が発生します。
ただ合わないんです。
その通り。
そして、無理に押し出そうとすると壊してしまう可能性もあります。
右。そして、それはカビでも起こり得ることの一種です。
したがって、これらのさまざまな種類の欠陥がすべてどのように関連しているかがわかり始めています。
彼らです。形状エラーがあると、後々フィッティングの問題が発生する可能性があります。
わかりました、それは理にかなっています。
それはすべて連鎖反応です。
それでは、射出成形におけるフィッティングの問題について具体的に説明しましょう。うまくいかない主な点は何ですか?
そうですね、モールドパーツ間のスペースが広すぎると、いわゆるバリが発生する可能性があります。射出時に絞り出される余分なプラスチックです。
歯磨き粉のチューブを絞ると側面から飛び出すのと同じです。
その通り。
そしてそれは単なる表面上の問題ではありませんね?
いいえ、実際には部品が弱くなる可能性があります。
また、金型パーツ間のスペースが小さすぎる場合は、パーツが.
固着したり、金型を損傷する可能性があります。
宇宙について何度か言及しましたね。宇宙ってどういう意味ですか？
それをクリアランスと言います。それは、金型のさまざまな部分の間の隙間です。
わかった。
これらのギャップは動きと拡張を可能にするため重要です。
ああ、カビもそうなるかもしれないね。
家の床板の間の隙間とまったく同じように呼吸します。
したがって、これらの許可を取得できなかった場合。
まさに、さまざまな問題が発生する可能性があります。
クリアランスが多すぎるとフラッシュが発生します。少なすぎると固着してしまいます。
その通り。
こういった細かい部分がこれほど大きな違いを生むのは驚くべきことです。
いかに精密な金型製作が必要であるかを如実に表しています。
あらゆる小さなことが重要なようです。
絶対に。あらゆる細部が重要です。
ここまで、金型製造上の 4 つの主要なタイプの欠陥すべてについて説明してきました。寸法、表面、形状、フィッティング。そして、それらがなぜ起こるのか、そしてそれがどのように最終製品を台無しにする可能性があるのかについて話しました。
はい。私たちは多くのことをカバーしてきました。
それでは、そもそもこれらの問題の発生を防ぐ方法について説明しましょう。
わかった。予防戦略に移りましょう。
カビによる災害は誰も望んでいません。
右。実際、金型を正しく作成するためにできることはたくさんあります。すべては金型を作る環境から始まります。
わかった。
そして最大のものの1つは温度です。
温度。どうして？
まあ、考えてみましょう。ほとんどの材料は、熱くなると膨張しますよね？
右。そして冷めると縮んでしまいます。
その通り。そして、それは金型自体にも当てはまりますが、成形しているものにも当てはまります。
したがって、温度が少しでも変化すると、
多少ですが、サイズ変更可能です。
金型のせいで、最終製品のサイズが台無しになってしまいます。
わかりました。
しかし、どのようにして温度を常に同じに保つのでしょうか?
特に大きな金型を使用する場合や、大量の部品を作成する場合はそうです。
右。それは本当に難しいようです。
そうです。メーカーはあらゆる種類のトリックを使用します。
どのような？
そうですね、彼らには温度調節された部屋、型を硬化するための特別なオーブン、そして物事が過度に熱くならないようにするための冷却システムがあります。
おお。そのため、温度管理には細心の注意を払っています。
そうしなければなりません。精密な金型を作る上で非常に重要です。
それはとても基本的なことのようです。
うん。
温度。
うん。しかし、それはプロセス全体の基礎です。
さて、温度が重要ですが、材料はどうですか?それは重要ですか？巨大すぎる。
良質な素材を使用する必要があります。
仕事に適したもの。
その通り。
金型にプリハードン鋼を使用することについて読んだときのように。
そうそう。それは良い選択です。
何故ですか？
まあ、もう大変だから。
したがって、追加の熱処理ステップを行う必要はありません。
右。場合によっては金型が歪んでしまうこともあります。
つまり、洗ったサラダを買うようなものです。
あはは。その通り。すでに準備は完了しています。
はい、適切な環境と適切な材料が揃っています。
問題を避けるために他に何ができるでしょうか?
右。ほかに何か？
メンテナンス。型を最高の状態に保っておかなければなりません。
さて、それではどのようなメンテナンスについて話しているのでしょうか？
まあ、それは車を点検に出すようなものです。
オイルを交換し、タイヤをローテーションしなければなりません。
その通り。大きな問題に発展する前に、それらの小さな問題を解決する必要があります。
では、金型の場合はどうなるでしょうか?
まあ、定期的に掃除する必要があります。
ああ、そうです。きっと中に物が溜まっていると思うから。
それはそうです。そして、その蓄積により、部品の表面に欠陥が生じ、汚れが生じる可能性があります。
寸法もアップします。つまり、単に物事を清潔でピカピカに保つことだけではありません。
いいえ、金型の精度を維持するためです。
理にかなっています。
そして、以下についても確認する必要があります。
特に可動部分の磨耗。
そうです、そうです。射出成形と同様に、エジェクターピンと呼ばれるものがあります。
それらは何をするのですか？
冷却後、部品を金型から押し出します。
わかった。
そして時間が経つと、これらのピンが磨耗して問題が発生する可能性があります。
部品が出てこないような。右？
その通り。
したがって、これらの小さな部品でさえ、物事を非常に混乱させる可能性があるようです。
できます。金型製作は精度がすべてです。
メンテナンスに役立つ新しいテクノロジーはありますか?
がある。センサーは本当に普及してきています。
金型内のセンサー?
はい、センサーを金型に直接取り付けることができます。
おお。
あるいは金型の周りの機械でも。
そして彼らは何をするのか。
温度などあらゆる種類のものを監視できます。
ああ、それは役に立ちます。
温度が高くなりすぎた場合や。
低すぎると、センサーが音を立てる可能性があります。
アラームを鳴らしたり、温度を自動的に調整したりもします。
まるで小さなロボットが金型を見守っているようなものです。
種の。
他にはどのような種類のセンサーがありますか?
そうですね、圧力、流量、振動などあらゆる種類のセンサーを使用できます。そうですね、これらすべてのデータは、問題が深刻になる前に発見するのに役立ちます。
したがって、問題を解決するだけでなく、問題を防止することもできます。それは賢いですね。
それは予知保全と呼ばれます。
病気にならないように医者に検査に行くのと同じです。
その通り。
そこで、データを収集するためのセンサーを用意しました。
そのデータをどうするのでしょうか?
物事を自動化するためにそれを使用します。右？
わかりました。自動化により、金型の作成と保守の方法が変わりつつあります。
どうして？
金型を洗浄したり、部品に潤滑油を塗布したり、欠陥がないか検査したりするロボットを導入することもできます。
では、汚れ仕事はすべてロボットがやってくれるのでしょうか？
かなり。そしてそれは間違いが減るということを意味します。
デザインプロセス自体についてはどうですか？そこで自動化が役立つでしょうか?
絶対に。 cadというすごいソフトがあります。
カド？ええ、それは聞いたことがあります。
それはComputer Aided Designの略です。右。そして、コンピューター上で金型を設計できるようになります。
かっこいい。
しかし、ただ絵を描くだけではありません。
それ以上です。
金型の仮想モデルを作成するようなものです。
そして、コンピュータ上でテストすることができます。
その通り。素材がどうなるかがわかります。
流れ、弱いところがあれば。
設計内の欠陥は、金型を構築する前にそれらの問題を見つけて修正できます。
すごいですね。型を作るための水晶玉のようなもの。
ああ。ちょっと。
しかし、これだけ素晴らしいテクノロジーがあったとしても、やはり人間は必要ですよね？
ああ、絶対に。機械がすべてをやってくれるわけではありません。
を設計するには熟練した人材が必要です。
金型を作り、機械を動かし、センサーからのデータを解釈します。
したがって、それはチームの努力です。
人間と機械が協力して働く。
それはとてもクールですね。
そうです。
ディープダイブのこの部分では、金型製造上の欠陥の防止について学びました。
環境や資材のメンテナンスについて話しました。
そして、センサー、自動化、CAD ソフトウェアなどの素晴らしいテクノロジーもすべてです。
素晴らしい議論になりました。
本当にそうなんです。うん。しかし、まだまだ続きがあります。
そうそう。
パート 3 では、金型製造の未来について見ていきます。
未来。刺激的ですね。
Deep Dive へようこそ。面白いですね。さて、カビの話が長くなりました。
うん。
どこでも見かけます。
右。
そして車のボンネットの下にあるコーヒーメーカー。
型を使っていろいろなものが作られているのには驚かされます。
本当にそうです。そしてすごいといえば、先ほどマイクロマシニングの話がありましたね。
うん。
それはスタートレックの何かのように聞こえます。
うーん。確かに未来的な響きですね。
でも、それは本当のことですよね？そうそう。
現在も超精密金型の製作に使用されています。
どれくらい正確に話しているでしょうか？
私たちが話しているのは、ほとんど目に見えない機能です。
おお。何のためにそれが必要ですか？
そうですね、大きな分野の 1 つは、小さなインプラントやセンサーなどの医療機器です。
では、人間の体内に適合しなければならないものは何でしょうか？
その通り。信じられないほど正確でなければなりません。
あんな小さなものを作ろうとするなんて想像もできません。
なかなかすごい技術ですね。
医療以外でマイクロマシニングが使用されている場所はどうですか?
さて、エレクトロニクスもまた大きな分野です。電子部品はますます小型化しているため、当然のことです。
私たちの電話やコンピューターと同じです。
その通り。小さな部品を作るには小さな金型が必要です。
そのため、ハイテク化が進めば進むほど、微細加工が必要になります。
それは正しい。
しかし、これほど小さな規模で作業するのは、きっと難しいでしょう。
そうです。最大の課題の 1 つは、すべてを安定に保つことです。
どういう意味ですか？
ほんの小さな振動や温度変化でもプロセス全体が台無しになる可能性があるのと同じです。
ですので、かなり特殊な機材が必要になると思います。
ああ、確かに。そして、高度な技術を持った技術者もいます。
自分が何をしているのかを本当に知っている人たち。
その通り。
そこで、超精密なマイクロマシニングを採用しました。
右。
そしてその対極にあるのが 3D プリントです。
3D プリントは状況を大きく揺るがします。
良い意味で。
ほとんどの場合、そうです。従来の方法を完全に置き換えるわけではありません。
わかった。
しかし、プロトタイプやカスタム金型の作成には非常に適しています。
何故ですか？
まあ、一つには、速いです。
わかった。
コンピューター上の設計から実際の金型までわずか数時間で作成できます。
おお。これは従来の方法よりもはるかに高速です。
はるかに高速です。したがって、さまざまなアイデアを実験して試すことができます。
では、複雑な形状を作る場合はどうでしょうか? 3D プリントはそれを処理できますか?
ああ、それは素晴らしいですね。 3D プリントでは、従来の方法では作成できなかった形状を作成できます。
つまり、金型設計の新たな可能性が本当に開かれているのです。
そうです。本当に複雑な形状や内部の空洞など、あらゆる種類の素晴らしいものを作ることができます。
つまり、3D プリンティングによって、金型でできることの限界が取り除かれているようなものです。
そう言えますね。
とても刺激的です。それでは、金型製造には他にどのような傾向があるのでしょうか?
そうですね、大きな点の 1 つは持続可能性です。
わかった。
人々は、リサイクル材料から作られた、または自分自身でリサイクルできる金型を求めています。その通り。したがって、業界はより環境に優しいものにしようとしていますが、これは素晴らしいことです。うん。
しかし、それには独自の課題が伴うと思います。
それはそうです。リサイクル素材の中には強度がそれほど高くないものもあります。
環境に配慮することと、金型が適切に機能することとの間のバランスを見つける必要があります。
その通り。それはパズルですが、人々はそれに取り組んでいます。
それはいいですね。
うん。
このように、この詳細な説明では多くのことについて話し合いました。私たちには欠陥、予防、新技術、持続可能性があります。
金型製作の世界を垣間見ることができました。
とてもたくさんのことを学んだ気がします。
私も。
専門知識を私たちに共有していただき、誠にありがとうございます。
とてもうれしかったです。
私たちは皆、毎日使うものを作る金型について新たな認識を持っていると思います。
右。それは隠された世界ですが、私たちの周りにあります。
本当にそうです。この点を踏まえて、この詳細な説明を終える時期が来たと思います。
迎えてくれてありがとう。
皆さん、聞いてくれてありがとう。次回は深海でお会いしましょう
