デジタルラゲージスケール部品の高精度プラスチック射出成形

デジタルラゲッジスケールは、バッグやスーツケースの重量を正確に量るために設計された携帯型の電子機器です。この機器を使用することで、重量超過の手荷物に対する追加料金の支払いを回避することができます。.

通常、計量したいバッグのハンドルに取り付けるフックやストラップが付いている。バッグに取り付けたら、はかりを持ち上げてバッグを地面から浮かせます。これにより、最大110ポンド（50kg）までの重量を瞬時に液晶画面で読み取ることができます。.

ラゲッジスケールメーカーは、持ち運びができ、軽量で、誰でも簡単に操作できるように設計されています。コンパクトなので、ポケットやバッグに入れるのも簡単です。デジタル荷物計の部品の大部分は、耐久性のあるプラスチックで作られています。デジタル荷物計量装置の主な構成部品を以下に示します。.

• センサーまたはロードセル： ハンドヘルド・デバイスの中核をなす。荷物の重さによるたわみや変形を測定する金属部品で構成される。.
• 液晶画面： デジタル画面には吊り荷物の重量が表示されます。表示単位はkgまたはlb。暗い場所での視認性を高めるため、バックライト付きのモデルもあります。.
• ラゲッジ・スケール・コンポーネント・ハウジング： 内部の電子機器を保護するプラスチック製のハンドル。.
• 吊り下げ機構： それは、荷物を固定するために設計された合金フック、ウェビング、またはナイロンストラップである。.
• ボタン： すべてのモデルには、装置の電源をオンまたはオフにするための電源ボタンがあります。一部のモデルには、ユニットをリセットしたり、測定単位をkgとlbの間で切り替えたりするための追加ボタンがあります。.
• バッテリーコンパートメント： 多くの場合ネジで固定されている小さなコンパートメントで、デバイスの電源となるバッテリーを収納する。.
• 回路基板と部品： これは、ストレインゲージのデータをデジタル数値に変換し、LCDスクリーンから読み取るプロセッサーです。.

クライアント要件

あるデジタル荷物計量器メーカーがFirst Moldに製品を実現するための金型を依頼した。クライアントは、合計6種類のデジタル荷物重量計の部品を成形することを望んでいた。そのうちの1つの金型は、下のデジタル画面を表示できる透明な素材を成形することが期待されていました。.

クライアントは大量生産用の金型を求めていた。その要件の1つは、デジタル荷物計の金型が50万回以上稼働することでした。さらに、クライアントはデジタル荷物スケール部品のハウジングがスナップフィット設計であることを望んでいました。組み立てを容易にするため、公差は±0.05mm、精度は±0.02mmでなければなりません。.

メーカーからのもうひとつの重要な要望は、筐体の表面を光沢仕上げにすることだった。同社は世界的なブランドとして自らを位置づけているため、クライアントは自社製品に高級感を持たせたいと考えていた。.

課題

ファーストモールドのプロジェクト管理チームがこのプロジェクトで乗り越えなければならなかった最初の課題は、単一キャビティ金型を作るか、ファミリー金型を作るかを決めることだった。ファミリーモールドを選択することで、チームは6つの異なる部品すべてを1つの金型に統合することができる。また、ファミリーモールドは、異なる部品間の色の違いを防ぐことができる。しかし、単一キャビティ金型を選択した場合、クライアントのデジタル荷物スケール部品ごとに6つの異なる金型を作成する必要がある。.

高光沢表面仕上げ

光沢のある表面用の金型を作るには、余分な作業が必要になる。金型表面の研磨が必要になり、工数が増える。表面を磨くと納期が延びる。そのため、納期の厳しいプロジェクトでは、常に余分な課題が生じる。.

素材の選択

デジタル荷物重量計は、使用時に負荷がかかることが予想されます。空港で使用される場合、毎日何千もの荷物の重量を量ることになります。そのため、製品の耐久性を向上させるためには、製造に使用される材料が優れた耐摩耗性を備えていることが重要です。.

製造可能な設計

デジタル荷物計の筐体にはリブ補強が施され、操作中に折れないように剛性をさらに向上させている。また、デザインには大きなエッジ半径が採用されている。半径は、材料の流れを改善し、収縮を最小限に抑え、応力集中を軽減する重要な機能です。これにより、部品全体の強度が向上する。しかし、大きなエッジRは、適切に設計されなければ、破れや反りといった欠陥の原因にもなり得る。.

ソリューション

デジタル荷物量りメーカーと何度も検討し、長所と短所を比較検討した結果、First Moldのプロジェクト管理チームは、単一キャビティ金型がメーカーの意図に適していると判断した。ファミリーモールドを使用することで、色の違いを防ぐことができますが、クライアントは、製品がスプレー塗装を受けるため、色の違いを製造上の大きな懸念事項として扱っていません。.

ファミリーモールドは、複数の異なる部品を同時に生産するには高速である。しかし、通常は圧力の不均衡に悩まされ、特定の部品の不良率が高くなる。単一キャビティ金型を採用したのは、以下のような利点があるからである：

• 生産コストが低い： 通常、単一キャビティ金型の設計は、ファミリー金型よりも単純である。設計が単純であることは、必要な作業工数が少なくて済むため、金型コストの低減につながる。クライアントの予算は、単一キャビティ金型を優先した。.
• リードタイムの短縮： 設計が単純であるということは、単純キャビティ金型はファミリー金型に比べてより速く製造できるということでもある。リードタイムが短縮されるということは、デジタル荷物スケールメーカーが最短時間で製品の量産を開始できることを意味します。顧客はまた、タイトなスケジュールで作業しており、金型を迅速に完成させたいと訴えていた。そのため、単一キャビティの荷物スケール部品金型を選択するのは簡単なことでした。.
• 迅速なトライアル調整： 単一キャビティ金型は、ファミリー金型よりも修正が容易で、コストも安い。このメーカーも話し合いの中で、2年ごとに製品を見直し、アップグレードするのが好きだと言っていた。.
• 高い歩留まり率： シングルキャビティ金型では、異なる形状や温度や圧力などのパラメーターのバランスをとる必要がない。これは、ファミリーモールドと比較して、より高い歩留まりと最小の欠陥数につながる。.
• メンテナンスコストの低減： 単一キャビティ金型の修理は、特定の金型にのみ行われ、他の部品の生産を妨げることはない。しかし、ファミリー金型では、どのような修理も生産に支障をきたす。このクライアントは、デジタル荷物用体重計の部品を他のメーカーにも供給しているため、単一キャビティ金型に投資することは、サプライチェーンの将来性を確保する方法でした。.

光沢のある表面仕上げ

メーカーが高光沢の表面仕上げを要求した理由は、後加工を減らしたかったからだ。成形後、シルク印刷やスプレー塗装ができるような表面にしたかったのだ。高光沢の表面仕上げを実現するために、First Moldのエンジニアチームは12,000グリットのサンドペーパーで金型の表面を研磨した。この工程では、欠陥を防ぐために多くの技術と精度が要求された。. 

性能と耐久性のために適切な素材を選ぶ

どのような製品であっても、その品質は適切な材料を選ぶことから始まります。ファーストモールドのチームは、クライアントと素材選びについてじっくり話し合った。最終的にアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ABS）が、デジタルラゲージスケールの製造に最適な素材として浮上した。製造面では、機械加工、サンディング、接着が容易で、高品質で細部まで仕上げることができる。.

ABSは100%リサイクルも可能だ。このメーカーは生産における環境への影響を意識していたため、ABSを使用することで、リサイクル材料とバージン・プラスチックを混合し、環境フットプリントを削減することができた。ABSの使用は、消費者側にも大きなメリットをもたらす。.

• 費用対効果： ABSを使用することで、メーカーはデジタル荷物用体重計を安価に大量生産しやすくなる。融点が低いため、高速射出成形が効率的です。これらの要因により、生産時間とコストが削減されます。.
• 軽量だ： ABSは軽量で、その特徴は製品にも生かされている。この素材を使用することで、製品が軽量になり、移動が容易になります。.
• 高い耐久性： ABSは剛性が高く、頑丈で、衝撃や傷に強い。これらの特長により、乱暴な扱いや落下から内部の繊細な電子部品を保護するのに理想的です。.
• 設計の柔軟性： 他の種類のプラスチックとは異なり、ABSはさまざまな色や表面の質感を容易に取り込むことができる。そのため、メーカーが表面仕上げに使おうとしているスプレー塗装に最適なのだ。.
• 耐環境性： ABSは耐水性があり、適度な温度変化の下でも変形することなく使用できる。そのため、気候の異なるさまざまな地域で使用することができる。.

クライアントがファーストモールドと仕事をすることで得たもの

First Moldのエンジニアと協力することで、デジタル荷物スケールメーカーは、金型製造におけるチームの50年以上の知識を活用し、彼らのプロジェクトに最高の価値を提供する金型のタイプを決定しました。チームは明確で透明性のあるコミュニケーションを提供し、荷物スケールの部品金型製造プロセスのすべてのステップを通じてクライアントを同行させた。.

明確なコミュニケーションと事前調査により、First Moldチームはクライアントの期待を上回る記録的な時間で6セットの金型を納品することができました。First Moldと仕事をすることで、クライアントとそのチームは射出成形の最新技術と革新に触れることができた。クライアントによると、このコラボレーションの最も良い部分は、予算内で彼らの期待を上回ったことです。.

よくあるご質問