金型センサについて

[iam3104]

金型センサについてお尋ねします。
宜しくお願いします。

射出成形のサイクルでの樹脂の温度や圧力を計測しようとしています。
スプール直下やゲート付近、製品末端にセンサを取り付ける例は多いと思いますが、

成形機のノズル直下（樹脂が金型に入るゼロ位置）の圧力や温度を測れるセンサは存在するのでしょうか？

スプールブッシュに搭載できるセンサはあったりするのでしょうか？

宜しくお願い致します。

トピック

こんにちは、tanaさん

iO MOLD TECHNOLOGY　岡野と申します

エジェクタピン下に設定するタイプの圧力センサーは、直接式ではなく間接式になります。

樹脂圧を受けたエジェクタピンの作動を利用して間接的に圧力を測定するのですが、例えば、
エジェクタピンのツバ部のエジェクタプレート部とのクリアランスが、各エジェクタピンにてばらつきがある(ガタツキばらつき)とか、
エジェクタピン径部のリーマ部の摺動クリアランスが、各エジェクタピンにてばらつきがあるとか、
エジェクタピンの長さ、製品部への食い込み程度が、各エジェクタピンにてばらつきがあるとか、
エジェクタピンの摺動抵抗がそもそも各エジェクタピンで異なりバラツキがあるとか、
その他多々ばらつきが、実際の加工された金型にて各エジェクタピンにて生じています。

従って、金型内にての樹脂圧による圧力検知にて、直接式検知と異なり、上記ばらつき要因により圧力検知のタイミングずれ発生やエジェクタピン抵抗による圧力損失等が発生し、正確な圧力検知が出来難くなります。
またセンサー自体の精度や製造方式も直接式センサーと異なり、また成形機との連結、成形機との信号のやり取り、データー収集方式も異なります。

型内圧力を測定する目的にもよりますが、傾向を確認したり、現象を見極めると言った事由での対応では、上記タイプでも十分対応可能かと思います。
しかし、例えばCAE解析との整合性差異検証での数値積み上げ目的だとか、実際の正確な圧力値把握データー収集だとか、正確な現象や数値収集をする目的の場合は、今まで利用してきた経緯から、やはり直接式センサーの方が精度が良く適しているかと思います。

あくまでも私見的な見解ですので、一つの見解としてご参考にでもして頂ければと存じます。

以上、よろしくお願い致します。

岡野様
はじめまして、センサに関して貴重な情報をありがとうございます。
エジェクターピン下に入れるタイプの圧力センサのデメリットを教えて
頂けませんでしょうか。
エジェクターピンの長さばらつきによる圧力センサへの印可圧力が
センサにより異なることなどでしょうか。

皆様

金型内計測システム
今回射出成形ロボのプラモデル金型に導入予定です✨
スプルー脇のランナー、流動末端に取り付けます✨
ボタン式センサーで、エジェクタープレートに仕込みます。

今月トライしますので、どんな結果が出るのか楽しみですね！

射出成形機の射出圧力実測値から、どれほど圧損するのか凄く興味あります🧑‍🔧

双葉(Futaba)さんの圧力センサー配置
双葉さんありがとうございます
新発売みたいですよ👀💡#金型#成形#IPF2023#プラスチックファン#プラファン https://t.co/MEyLdLWmvy pic.twitter.com/lPvZGZ40ip

— 氏田🔧30代33歳後継ぎ⚙新潟燕三条でものづくりを30年　プラスチック射出成形用金型の企画製作 (@RyosukeUjita) October 5, 2023

再度のご回答ありがとうございます。
影響は小さいですか…。ノズル直後の温度は成形機のノズルとはかなり違いそうで、
せん断がかかったら高温になったりと、
ここに課題があると思ってました。
もちろん他の数値が実成形とは違うというのも関係ありそうですね。
ありがとうございます。参考にさせて頂きます。

こんにちは

iO MOLD TECHNOLOGY　岡野です

先に記載しておりますが、高価なものになりますので十分な検討が必要ですが、測定は可能です。

また、以下の様な目的との事ですが、理論的な観点からでも、下記事由は解析精度や解析と実機とでの比較検証差異への影響は少ないかと思います。

CAEにてのご質問の投稿欄でも記述しましたが、理論的にまた現実的に精度や差異に影響を及ぼす因子は、下記以外のその他の因子の方がはるかに大きい為だと思いますので。

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目的はCAEの成形解析の精度を上げるために、ノズルから出た直後（ゼロ位置）の樹脂温度、流量を測定したいといった内容になります。

成形機の設定値とは必ずズレがあるので、そこに現実の値を使えたら、解析精度を上げることが可能と思っております。
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参考になるかどうかわかりませんが、少しでもお役に立てれば幸いです。

岡野さま

ご回答ありがとうございます。
おっしゃる通り、センサを測定したい箇所の形状に埋め込められるかどうかですね。

目的はCAEの成形解析の精度を上げるために、ノズルから出た直後（ゼロ位置）の樹脂温度、流量を測定したいといった内容になります。

成形機の設定値とは必ずズレがあるので、そこに現実の値を使えたら、解析精度を上げることが可能と思っております。

何かアドバイスいただけますと有難いです。

Watanabe様

ご回答ありがとうございます。
双葉電子様の情報は拝見していまして、
問題はセンサを入れる加工ができるかなんですね。
ありがとうございます。
ホームページ詳しく見てみます。

こんにちは

iO MOLD TECHNOLOGY　岡野と申します

測定可能だと思いますよ。

センサーもメーカーによって様々ですが、例えば圧力センサーでは、樹脂圧を受けたエジェクタピンの作動を利用して間接的に圧力を測定するのもありますが、精度がいまいちなので私は使用した事はありません。

しかし、メーカーによっては、圧力も温度も直圧＆直接式のセンサーがあります。
これらセンサーの方が精度は間違いなく良いです。

数値解析では、型に埋め込んだセンサーからの測定値を取り込む為に、型に機構を取付、成形機の作動に合わせてスイッチのON/OFFタイミングを合わせます。
またPCに専用のソフトを入れ、型と成形機とPCを接続し連動させ、測定DATAをPC内に取り込み、波形も見る事が出来ます。

上記の様な物を使用すれば、精度よく測定結果を測れますし、またセンサーの配置を目的を持ってレイアウトすればCAE解析結果との差異検証も出来、積み重ねれば補正値の積み上げも可能になります。
私どもも製品や金型の研究開発等でよく利用しております。

圧力や温度測定の目的がどの様なものかは、判り兼ねますが、何れにしても高価なものになりますので、十分な検討が必要かと思います。

参考になるかどうかはわかりませんが、少しでもお役に立てれば幸いです。

iam3104様
お世話になります。

高速応答性が必要になりますので、一般的なセンサーでは正確な温度測定は困難だと存じます。
センサーはありますので、それを入れる加工が出来るかによって可否が決まると存じます。
色々なメーカーがございますが、フタバ様のHPをご覧になってはどうでしょうか。
インターネットで型内温度センサー、型内圧力センサーで検索すれば
情報入手出来るかと存じます。センサー+アンプ等が必要な為、高額にはなります。
以上、ご参考になれば幸です。

Watanabe

[投稿者]

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