プラスチック成形品において設計者が行うべき異物対策

投稿日:2016年12月1日 更新日:

プラスチック成形品は異物混入による外観問題が避けられません。特にホワイト一色のような製品は小さな異物でも目立つため、しっかりと対策をしていないと容易にクレームになってしまいます。

 

異物の混入には様々な原因があります。以下はその代表的なものです。

<異物混入の原因>
・プラスチック材料の生産過程で混入
・成形機や金型の材料が剥離して混入
・成形機内部に残った別製品の材料が混入
・劣化した再生材が混入
・工場内のチリ、ホコリなどが混入

 

専用ラインやクリーンルームで生産されるような製品はごく一部ですので、ほとんどのプラスチック成形品が異物混入のリスクを抱えています。異物による外観問題は怪我などの重大事故にはつながることはありませんが、歩留まりの悪化やクレーム費用増大に直結します。

 

異物混入は設計者がしっかりマネジメントすれば、問題発生を大きく減らすことが可能です。設計者が行うべき対策には以下のようなものがあります。

 

①異物が混入しても許容されるようにする対策
②異物が混入しないようにする対策
③異物が混入しても検査で引っかかるようにする対策

 

それぞれについて解説します。

 

 

①異物が混入しても許容されるようにする対策


異物が混入しないに越したことはありませんが、その対策にも費用がかかります。設計者の仕事は異物を混入させないことではなく、顧客の満足する製品をできる限り低コストで提供することです。したがって異物が混入しても許容されるような設計をすることができれば、最も低コストで対策を打ったことになります。

 

<濃色、柄入りを選択する>
私の経験上ホワイト一色などの製品と比べると、濃色や柄入りの製品は異物の問題が圧倒的に減少します。デザイナーは柄が入っていないホワイトなどを好むことも多いので、設計者の意向が簡単に通ることはないと思いますが、交渉するメリットは十分にあります。

 

<外観面を複数段階にレベル分けする>
製品の外観面と非外観面を明確にし、非外観面では異物を許容します。次に外観面にも目立つ部分と目立たない部分がありますので、それを2つに分けます。以下のようにA~C面といった形で分類してもよいでしょう。レベル分けをすることに歩留まりを向上させることができます。また、検査範囲を狭くすることにより、本当にしっかり検査すべきところ(A面)を集中してチェックできるというメリットもあります。

 

abc面

 

 

②異物が混入しないようにする


これに関しては設計者自身が直接できることではなく、成形加工メーカーさんにしっかり対策を施してもらう必要があります。設計者には必要な対策が確実に実施できるように、成形加工メーカーさんを後押しすることが求められます。

 

<異物に関する要求事項を明確にする>
「異物なきこと」などと仕様書に書いても、異物を避けることは不可能ですので、ほとんど意味はありません。どの程度の異物であればNGなのかをしっかり伝えなければ異物の問題を防ぐことはできないのです。要求レベルが十分に伝われば、成形加工メーカーさんも要求に応えるように努力をしてくれます。下記の「きょう雑物測定図表」や限度見本を用いることが一般的です。

 

きょう雑物測定図表

 

きょう雑物測定図表
(出所:JIS P8208)

 

 

<成形加工メーカーさんのを適切に選ぶ>
外観の要求レベルが高い製品を取り扱っている成形加工メーカーさんと取引をすることをお勧めします。多くはないですが、外観問題に無頓着な成形加工メーカーさんの中には、5Sがしっかり行われておらず、成形機周辺にホコリが溜まっているようなところあります。私自身、そのようなメーカーを何社か経験しています。

 

<再生材の使用は慎重に>
材料費低減のために再生材を使うことは多いと思いますが、異物混入のリスクは高くなります。シビアな外観性能を求めるのであれば、再生材を使用することは避けた方がよいでしょう。

 

 

異物が混入しても検査で引っかかるようにする


最後に、異物が混入した製品が出荷されないような対策を打ちます。異物に関する要求事項が明確であっても、検査方法がしっかり決まっていなければ、性能にバラツキが生じます。異物のように小さな不具合は、検査時の明るさや光の当て方、目視の方法によっても精度が異なってきます。成形加工メーカーさんと検査方法について十分に取り決めることが重要です。

 

 

設計者としてこのような対策を打つことにより、異物の問題は大きく低減させることが可能です。

 

 

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