1.品質管理の全体像




一言で品質管理といっても、その内容は多岐にわたります。その中で基本となる部分を簡単に分類すると次の3つに分けられます。

①品質管理の考え方:

品質管理の基礎となる部分です。

②品質を維持する活動:

現状の品質を維持していくための活動です。ISO認定や現場の作業手順などがこれにあたります。

③品質を改善する活動:

品質を良くするための活動で、一般にQCストーリーに基づいて進められます。




品質管理の基礎について




プラスチック射出成形で製品を作る作業において、その製品の品質を管理するということは、とても重要な要素の一つです。

一般に製造業ではQCDと言って、Q(品質)、C(コスト)、D(納期)をきちんと管理することが求められます。

広義の意味ではこれらQCDすべてをきちんと管理することが品質管理です。また狭義の意味ではこの中のQ(品質)にフォーカスして管理することが品質管理になります。

ここでは品質管理の基礎の基礎を、少しでも理解していただくために、以下の内容に基づいて説明をしていきます。

1.品質管理の全体像

2.品質管理の考え方

3.品質を維持する活動

4.品質を改善する活動

・QC7つ道具

・QCストーリーに基づく活動事例

5.品質管理の資格

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金型を取り外して片付ける段取り作業

パージの終了報告を行った後は射出シリンダー側はもうさわる必要はありません。後は金型を下してレポートを作成するだけです。ここも安全に関する点がとても重要視されますので、丁寧で素早い作業が必要です。注意する点を以下に記載します。

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・プラテン内で作業をするとき(クランプ締めや配管など)は必ずモーターを停止すること。

・水抜きは金型を閉じた状態で行う。キャビ内に水がかかるのを防ぐためです。

・水抜きをしたら飛び散ったりした水は即座にきれいにふき取りましょう。機械や金型を大切に扱わないといけません。

・金型のクランプをはずすときには工具などを落とさないように気をつけましょう。

・金型を下ろしたらプラテンと金型の拭き掃除をしましょう。

・イジェクターロッドの取り外しを忘れないこと。

レポートは成形品の長辺と短辺を測定して寸法を記載します。ノギスの使い方は練習しておきましょう。また有効桁数は間違えないように。レポートを提出したら試験は終了です。きちんと片づけ清掃を実施してから、検定員にお礼を言って帰りましょう。

 

以上で技能検定に関する説明は終わりです。受験される方は頑張ってください!

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ABSをパージしてPEに置き換える色替え作業

ABSで成形が終了したらPEに置き換えます。最初にホッパーに残っている材料をすべてパージします。

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・最初にシリンダー温度は下げない

・ABSを抜いた後、PEを投入して最初のパージは無背圧低回転で計量して低速低圧で射出します。

・その後、射出は高速高圧に切換え、計量は高回転で背圧ありにしてパージを繰り返します。

・数回パージをしたらシリンダー温度設定を下げましょう。

・必ず手動モードでパージします。そうしないと背圧がかからず材料替えが上手くいきません。

パージが終了したらショートショットを二つ作ります。そして検定員にパージ終了報告をします。この時、無背圧に設定してパージを2回ほどしてから行うとパージした樹脂がきれいに見えるそうです。これは背圧がかからない状態で計量するため、スクリューやシリンダーにびりついているABSなどををひっぱてこないためだと思われます。

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成形条件出しを行い、ABSのサンプルを作る作業

最初にショートショットから成形していって、ABSのサンプルを20個成形する作業になります。基本はPSの成形と同じですが、注意する点を以下に記載します。

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・シリンダー温度をまず最初に設定して、条件設定はシリンダーを昇温させながら行います。 ABSの成形温度は190度から250度ぐらいなので、ちょうど真ん中ぐらいの温度設定とすると良いでしょう。

・シフト成形なので糸切りを忘れない。

射出プロファイルの設定は基本的にPSと同様で問題ないはずです。違う点は引けやすいので保圧をより高くする必要があることです。PSほどオーバーパックは気にしなくて良いと思います。スプルー裏のヒケが出ますので、射出保圧時間はPSより長めになると思います。不良モードと原因はPSと同じですが、スリキズはあまり気にしなくて良いと思います。

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PSをパージしてABSに置き換える色替え作業

PSで成形が終了したらABSに置き換えます。最初にホッパーに残っている材料をすべてパージします。大量に残っている場合は検定員に申し出てホッパー側から材料を廃棄することも考えるとよいでしょう。注意する点を以下に記載します。

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・シリンダー温度は上げない。

・PSを抜いた後、ABSを投入して最初のパージは無背圧低回転で計量して低速低圧で射出します。

・その後、射出は高速高圧に切換え、計量は高回転で背圧ありにしてパージを繰り返します。

・必ず手動モードでパージします。そうしないと背圧がかからず材料替えが上手くいきません。

上記のような点に注意して、色替え用に準備したABS材料をすべて使いきるぐらいまでパージします。

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成形条件出しを行い、PSのサンプルを作る作業

最初にショートショットから成形していって、PSのサンプルを20個成形する作業になります。注意する点を以下に記載します。

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・シリンダー温度をまず最初に設定して、条件設定はシリンダーを昇温させながら行います。 PSの成形温度は190度から220度ぐらいなので、ちょうど真ん中ぐらいの温度設定とすると良いでしょう。

・金型の温調が入って温度が上がってますので、型締め力設定を再度行うことを忘れずに。

・成形開始前に可動側キャビの竪壁部だけごく薄く離型剤を塗布して固定側に残るのを防止します。

・ノズルタッチ時に、ノズルヨシ!などと指差呼称する。

・シフト成形なので糸切りを忘れないようにしましょう。

計量位置は製品が約50gで試験用の成形機は通常計量1mmが1gぐらいの機械サイズだと思われますので、60㎜程度と考えると良いと思います。条件的には射出だけで製品をフル充填する(ジャストパック)ぐらいにして、さらに保圧をかけることになると思います。実射出時間は0.5秒ぐらいでしょうか。保圧はかけ過ぎるとオーバーパックで型が開かなくなり試験終了となりますので攻めすぎには注意ですね。製品が肉厚なのでかなり長時間保圧をかけないといけません。射出保圧時間の設定で10秒以上必要と考えてください。おもな不良のモードと原因を下記に記載します。

・ショートショット、割れ、欠けなどは論外だと思ってください。ただし製品が20個は必ず提出しなくてはいけませんので、常に数個の不良品(できるだけ良いもの)を捨てずにとっておきましょう。

・シルバーは予備乾燥不足、射出速度の速すぎ、サックバックが大きいなどが原因です。

・ウエルドラインは側面に必ず出ますが、Y字型のウエルドはいけません。射出速度を速めて二つのウエルドラインが接合しないようにします。

・白化やクラックはイジェクターピン近くの裏側の角部に出ます。保圧を上げて樹脂密度を高め強度を増すと直ります。

・スリキズはキズ見本と比較して、大きいようなら離型剤を利用ください。

・くもりは材料置換不足や離型剤過多が考えられます。

・スプール部のヒケは射出保圧時間を増やす必要があります。保圧そのものが不足していることも考えられます。

・側面のヒケは単純に保圧が不足していると考えられますが、製品は4段階の肉厚がありますので、あまり肉厚部のヒケ対策は考えない方が得策かと思います。

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PEをパージしてPSに置き換える色替え作業

PEからPSに置き換えるこの作業はとても重要な工程で、温度を上げずに背圧をかけて手動モードで行う事が大事です。背圧をかけないと前の材料が抜けないですし、かけ過ぎると計量に時間がかかります。またこの作業をしっかりやらないと次のPS成形で良品が取れませんので要注意です。注意する点を以下に記載します。

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・温度設定は最初はすべて160度になっていると思います。ここでノズル部だけを5度ほど上げます。温度はそのままの方がパージには良いと思われますが、少しでも上げないと温度を確認せずに作業したとみなされ減点を受ける可能性があります。

・最初のパージは無背圧低回転で計量して低速低圧で射出します。材料がシリンダーに充填されていない状態で高回転の計量などを行うと機械に負担を与えるからです。

・その後、射出は高速高圧に切換え、計量は高回転で背圧ありにしてパージを繰り返します。

・必ず手動モードでパージします。準備モードでは背圧がかからないため材料替えが上手くいきません。

上記のような点に注意して、色替え用に準備したPS材料をすべて使いきるぐらいまでパージします。十分でないようなら少し成形材料を使ってでもパージします。

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金型を取り付ける段取り作業

型開閉条件やイジェクター突出し条件を設定し、イジェクターロッドを取付け、型厚調整行い、金型を取付け、型締め設定を行い、冷却水配管を接続して通水する作業です。

安全に関する点がとても重要視されますので、丁寧で素早い作業が必要です。注意する点を以下に記載します。

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・安全扉を開くと機械が停止することを確認し、安全ヨシ!などと指差呼称する。

・プラテン内で作業をするとき(クランプ締めや配管など)は必ずモーターを停止する。

・イジェクターロッドの取付を忘れないこと。

・金型を吊り上げるときに、地切りヨシ!の指差呼称をする。

・金型をクランプ金具で固定するときには工具などを落とさないことと、クランプ金具は正しい位置で使用すること(下図参照)。

・冷却配管を行うときは、まず安全カバーを外して水を受けるタライを入れてから行います。またキャビティへの水の付着を防止するため金型を閉じた状態で行うこと。

・通水をしたら、水漏れヨシ!などと指差呼称をする。水漏れが無いことを確認したらタライを取り出し、安全カバーを元通りかけましょう。

・金型の動作確認をしたら、動作ヨシ!などと指差呼称する。

また金型の冷却配管は4本の接続用のホースがありますので、固定側の天側に2本、固定側の地側に1本、可動側の天側に1本使用します。金型の冷却回路が現地で示されますのでよく確認しましょう(下記イメージ)。

さらに冷却温度はPSで35度前後、ABSで35度~60度ぐらいですが、低めに設定するイメージが良いかと思われます。その低めの設定温度で可動側を設定し、固定側はキャビとられを防ぐため可動側より10度ほど高く設定します。

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事前準備について

まず事前に準備する材料に関してですが、試験に使える材料はグレードがいくつか指定されてますので、その中から選ぶ必要があります。

更にトータルで9kgとなってますので、割合も自分で決める必要があります。以下にひとつの例として記載します。ここはとても重要です。

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・色替え用PS:  3kg弱

・成形用PS:   3kg弱

・色替え用ABS: 2kg弱

・成形用ABS:  1.5kg程度

この範囲からトータル9kgになるように準備すると良いと思います。注意点は最初の色替えでかなり材料を使う事を理解しておくと良いと思われます。最初の色替えにかなりの材料を使用すること、先に条件設定をするPSの方が成形材料がより多く必要なこと、透明のPSの方が不良が出やすいことを考慮して材料配分を考える必要があります。ちなみに製品1個が50gぐらいで20個で約1kgです。これらを事前に80度で3時間以上乾燥させてから、それぞれ4つを個別に米袋などに入れて、さらにポリ袋などでくるんで試験会場に持ち込みましょう。乾燥させるときには異物の混入に注意しましょう。両方ともナチュラルの材料なので異物は一発で製品が不良になります。またそれぞれの袋に材料グレード名、重量を記載しておきましょう。試験会場で材料グレードを確認されて計られますのできちんと準備しましょう。

また当然ですが服装なども大事です。地区によって多少異なるようですが、長袖の作業服、作業帽、ヘルメット、軍手、製品取扱用の綿手袋、安全靴は準備しておくべきでしょう。

それ以外に筆記用具、クレーンと玉掛け免許、受験票、試験問題が必要です。クレーンと玉掛けは無くても受験はできます。その時は補助作業者がクレーン操作をしてくれます。試験問題は事前に送付されてきますがメモ書きなどは厳禁です。

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