防止射出成型品成型不良的精密量測
塑膠成型業界的一大課題，即為「成型不良」。
材料的差異、成型條件的細微變化等各種因素，都會引發成型不良，進而降低良率。
近年來，活用3D掃描器已成為備受矚目的對策之一。
KEYENCE的3D掃描型三次元量測儀「VL 系列」，能高精度地量測成型品的形狀，並取得數位數據。
藉此，能直接有助於解決成型不良的問題，並對製造流程的效率化與品質提升做出極大貢獻。
透過實現成型不良問題的「可視化」，將有助於提升良率。
在此，我們將連同成型不良的相關技術資訊，一併介紹透過「VL 系列」的解決方案。
何謂成型不良
「成型不良」是指在塑膠成型的過程中發生的問題。
泛指產品形狀未能如設計般成形、尺寸產生偏差、表面出現瑕疵等所有損害產品品質的現象。
這不僅會降低產品的性能，也會對生產效率及成本造成影響。解決成型不良的問題，已成為製造業的一大課題。
成型不良的種類與對策
翹曲
指成型品在冷卻時因不均勻收縮，而導致形狀翹曲變形的現象。
其原因在於冷卻速度不均或材料的流動方向，可透過重新檢討冷卻方式或將成型條件最佳化來加以應對。
為了修正翹曲，適當的冷卻與成型條件是關鍵。
凹陷
指成型品表面凹陷的現象，其原因在於塑膠充填不足或冷卻速度不均。
透過調整射出壓力或重新檢討冷卻方式，便能改善此問題。
為了改善凹陷問題，適當的射出壓力與冷卻是必要的。
收縮
指成型品在冷卻後收縮，導致尺寸比設計值更小的現象。
其原因在於塑膠的收縮率或模具的設計，可透過選擇材料或重新檢討模具設計來加以應對。
現有的量測課題
三次元量測儀
三次元量測儀是透過測針的接觸，來高精度量測產品形狀及尺寸的裝置。
然而，其操作性及量測時間有時會成為課題。
特別是在量測形狀複雜的產品時，量測時間會變長，可能導致生產效率下降。
若要分析成型不良，為了掌握整體形狀，必須取得大量的點，因此量測時間拉長是無法避免的。
此外，由於操作困難且需要專業知識，因此在教育訓練上耗費時間與成本也是一項課題。
投影機
投影機是利用光來量測產品形狀及尺寸的裝置。
然而，存在著量測範圍有限、難以量測複雜形狀等課題。
特別是在量測形狀複雜的產品時，許多情況下無法進行三次元的評估，且每量測一個位置就必須重新放置，導致量測工時增加。
透過3D掃描型三次元量測儀「VL 系列」的解決案例
樣品分析
一次性地完整掃描成型品並取得數據。
將整個面的翹曲、凹陷、起伏以色彩分佈圖的方式進行可視化。
藉由掌握點量測無法得知的整體形狀趨勢，有助於進行修正。
將成型條件不同的兩個相同形狀樣品，在數據上疊合，並以色彩分佈圖將差異可視化。
能夠察覺因條件不同而導致的壁面傾斜、肉厚改變等細微變化。
由於也能比較良品與不良品，因此在發生不良時，也能迅速鎖定問題點，防止良率下降。
與3D CAD圖檔的整合
使用VL 系列，可透過與3D CAD圖檔的整合來掌握整體形狀。
透過將樣品的掃描數據與3D CAD圖檔進行比對，能以淺顯易懂的方式將與CAD圖檔的差異可視化。
此外，也能將各差異處的面積率數據化並顯示出來。
藉此，便能立即掌握哪個位置、超出公差多少。
- A
- 點群資料
- B
- 多邊形資料
- C
- STEP 資料
使用VL 系列，從掃描到製作3D CAD圖檔可一站式完成。
將實際成型的樣品轉換為3D CAD圖檔，並進行CAE（電腦輔助工程）分析，便能重新檢討CAD設計或進行模具內的塑膠流動模擬。
若能預先改善模具的CAD設計，便能從根本減少成型不良，進而改善直通率。
總結
成型不良發生前：將樣品CAD化→進行CAE分析，防患於未然。
設計圖檔與實際成型品的形狀自然會有所不同。
VL 系列能將實物轉換為CAD圖檔，串連起從實物到CAE分析的流程。
由於能從模具設計階段就開始重新檢討，因此能減少成型不良。
成型不良發生後：透過產品分析迅速找出原因，避免再次發生不良。
從不良發生到鎖定問題點若花費太多時間，良率只會不斷下降。
透過與CAD圖檔或限度樣品進行比較，能立即鎖定問題點，採取不再產生不良品的解決方案。
