ステンレスからABS樹脂への変更で課題解決!

ABS樹脂

病院内で使用するボンベ等を乗せるキャスターの部品は、本来、ステンレス製がほとんどでした。

今回、発注いただいた酸素ボンベなど重い物を乗せるキャスターの場合は、移動時に大きな音が発生するので、改善しなければなりませんでした。

 

ステンレスから合成樹脂に変更

音の問題は解決しましたが、

しかし、強度面では、かなり落ちてしまいますので、合成樹脂にガラスを入れることにより強度を上げることにしました。強度テストは、PPガラス30%入り、6ナイロンガラス30%入り、ABSガラス30%入り、ポリカーボネイトガラス30%入りなど4種類の合成樹脂で実施しました。

 

ところが、重量が重くなってしまい、病院内で看護士の方たちが、使用するには不適当でした。

 

 

製品の重量を軽く

再度、別の仕様に変更することを検討し、金型に数カ所リブを追加(写真参照)することにしました。

 

また使用する合成樹脂は、ABS樹脂を採用し、全体の肉厚を当初6㍉の予定から3㍉まで落とし、重量面でも半分以下に改良できました。

 

製品コストの引下げ

そして、単価面でもステンレスに比べると10分の1に抑えることができました。

 

弊社では、課題解決だけでは無く、コスト面でもご要望に添うよう、努力しています。

 

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老朽化した金型の対処法について

成形後の加工

成形品の両側に⌀3.2の穴があり、⌀3のシャフトを通すバケット生産の金型ですが、30年以上経っている金型ですので、老朽化しています。
そのため、寸法上の問題が発生しました。そこで、成形後のドリル(ボール盤)加工を追加し、寸法公差内に収めることができました。

 

その他の古い金型でも、

冷却装置の老朽化

冷却装置関係が老朽化し、水漏れ等が何度も発生しているものもあります。

その場合は、冷却タンク及び、パッキンの再加工を実施し、対処しています。

 

金型のパート面、バリ発生

またパート面についても老朽化で、かなりのバリが発生します。

その場合は、金型のスライド及びコアのプレイト面を研磨及び、ガス抜き加工を実施し、見違えるような製品を納入できます。

 

傾斜ピンの交換

スライドコアについては、老朽化により、傾斜ピンが折れたり曲がったりすり減ったりしてしまい、多数回交換することで対処しています。

 

このように弊社では、課題発生ごとに鋭意工夫し、問題解決する努力をしています。

 

但し、本来自社製品の金型の場合は30万ショット又は、3年周期で金型全体の部品交換及び、リフレッシュを行います。

 

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冷却タンクの改造について

GTAボディ下

生産する成形機が、非常に大きく、しかも製品自体の重量も560gあり、ヒケ等の問題が発生しました。

そこで、金型の冷却タンクを大きく改造、また、ストッパープレート部品を追加することで、問題点の解決、及び、1時間当たりの生産量もアップしました。

 

 

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材質変更による問題点(ABSからPCへ)

39ボディ

ABS樹脂で初めはスタートしましたが、割れ及び耐熱に問題が発生しました。(耐熱温度は100°以上必要)
そこで、いろいろと材質を変えてテストを繰り返した結果、PC(ポリカーボネート)に落ち着きました。

しかし、また問題が発生。

量産になると金型温度が上がりすぎた時に成形品がキャビ側に残り、成形品が取れません。

キャビ側に残った成形品を取るためには、金型に傷を付けてしまう恐れもありました。

試行錯誤の結果、金型の抜き勾配を大きく取ることで、問題解決することができました。

 

 

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電磁弁のコイルボビン

コイルボビン

銅線0.03㍉を巻くコイルボビンは、当初、直圧成型による(プリミックス)製品でしたが、使用数量が多いため、直圧成型よりインジェクション成型の方が良いと思われました。

しかし、インジェクション成型にすると、両サイドツバ部分で割れが発生しました。

そこで、原料を強度アップと耐熱アップも同時にカバーできるPBTガラス入り30%に変更しました。

その結果、割れも発生せず、大幅に単価も安くなり、以降、問題はありません。

 

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外周120°(円筒形の成形品)の面に文字を挿入

紙管

合成樹脂(円筒形状)の成形に文字を挿入する場合、60°の範囲内なら問題が無いと思いますが、120°の広さになると金型加工上無理がありました。

故にスライド側のフィンガーピンの長さと角度を大きく取る事で文字が綺麗に入りました。

(注意:文字を直接金型に彫刻するのではなく、入れ子に文字を加工し、放電にて金型へ文字を入れる)

 

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強度アップ、インサート同時成形

Tマグネットプレート

合成樹脂成形後、外周に三カ所ネジ加工を追加しました。

長時間使用のため、2次加工の箇所から割れが発生しました。

故に内側へBSBM(真鍮)のインサートを同時成形し、その後、外周に三カ所(成形部+インサート部)加工しました。

結果、長時間の使用にも問題なく作動するになりました。

 

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超音波インサート圧入加工について

XVS10 ボディ

PC3カ所インサート

この製品は、成形時に3ヶ所インサート同時挿入が必要でした。
同時挿入では、時間が掛かり、また金型上の問題も有りました。

そこで成形後、インサートを超音波圧入に変更することで問題が解決しました。

 

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樹脂メッキ加工

これは、成形品にニッケル・メッキを加工しています。

しかし特に内側の底の部分にメッキが付き難いため、底に2カ所穴を空けることで、問題を解決しました。

 

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成形時における樹脂のヒケ対策

金型設計上の問題で、肉厚が5ミリ以上有る部分が大きく穴のあいた状態が発生、また全体にひけも発生しました。

そこで、コアー側に銅合金を使用する事で、全ての問題点を解決しました。

 

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