ウェーブの発生を防ぐ：自動車製品の内装部品をしっかりと固定する方法
型から部品を取り出したら、その部品がすぐにねじれたり元の形に戻ったりすることはありませんか？それは本当にイライラしますよね。ほとんどの場合、それは加熱処理中に内部応力が解消されなかったためです。材料が緩むことがなければ、それは部品を歪める原因となります。
この問題を解決する秘訣は、熱をどのように扱うかにあります。
「均一な加熱」というのは嘘だ
多くの人々は、すべての部分を均等に加熱しようとします。しかし実際には、部品ごとに厚みが異なります。ある部分は厚く、別の部分は非常に薄いのです。同じ量の熱を与えると、薄い部分は焼けてしまい、厚い部分は冷たいままになってしまいます。
そこで役立つのが、ゾーンごとのIR制御です。1つの大きなヒーターの代わりに、複数の独立したゾーンに分けて加熱するのです。そうすれば、厚い部分には多くのエネルギーを送り、薄い部分には少ないエネルギーしか送らないのです。プラスチックの質量に合わせて熱を調整すれば、ポリマー鎖が最終的に緩みます。そうすれば、応力もウェーブも発生しません。シンプルです。
実際に効果的な装置
私は常に高強度の短波ランプを使っています。これにより、中波ランプよりも速く、深くプラスチックに熱が伝わります。その結果、処理時間が短縮されます。これは生産性にとって大きなメリットです。
ただし、「設定して放置する」わけにはいきません。IRセンサーからのフィードバックを利用したPIDループが必要です。技術的には複雑に聞こえますが、実際には単なるチェック機能に過ぎません。センサーの誤差が5度でもあれば、最終的な寸法に影響が出ます。とても敏感なのです。
難点
ただし、Trade-offもあります。
高強度のランプは大量の熱を放出します。もし冷却装置がその熱に対応できなければ、ある問題が別の問題に変わってしまいます。十分に速く熱を取り除けなければ、部品が固まる前に自重で凹んでしまう可能性があります。
バランスを取る必要があります。ウェーブを防ぐためには十分な熱が必要ですが、同時に、形が決まった瞬間にすぐに固定できるような冷却速度も必要です。このバランスをうまく取れば、毎回完璧な部品が出来上がります。