複雑な CNC 部品の圧力試験を行う実証済みの 3 つの方法

カスタム CNC 加工がどのように機能するかについて、優れた実践的な知識を持っている可能性があります。

テクノロジー、最先端の機器、ロボット工学を賢く利用しています。

製造の設計、および設計/治具の構築を支援するエンジニア。

プログラムされた G コードと M コードにより、正しく再現可能な部品製造が可能になります。

厳しい仕様公差を満たす驚異的な精度。

しかし、複雑な CNC 部品をテストする方法をご存知ですか?結局のところ、その大変な作業と高度なプロセスがすべてその役割を果たし、顧客の期待を上回っていることを知る必要があります。この記事では、品質保証の重要な側面の 1 つである圧力テストについて説明します。

複雑な CNC 部品の圧力テストを行うには、主に 3 つの方法があります。

<オル>

空気の減衰

マスフロー

水中の空気

圧力テスト:品質保証の重要な要素

高品質の CNC 加工のテストについて考えるとき、評判の良い CNC ショップの品質管理システムの基礎となる、技術的に高度な検査ツールが頭に浮かぶかもしれません。三次元測定機検査、ミリポア試験、硬さ試験、真円度試験、表面仕上げ試験など。これらはすべて、ISO 9001:2015 および IATF 16949:2016 認証と連携しています。

ただし、加圧された流体またはガスを保持する部品のテストに特有の方法は他にもあります。鋳造品に多孔性、つまり空隙が見られると、液体やガスが部品から漏れ出す可能性があります。これにより、部品の耐圧が妨げられ、部品の性能が損なわれるだけでなく、内部腐食や表面欠陥が発生する可能性もあります。

複雑な CNC 機械加工部品は、すべてボルトで固定された十数個の部品を含む完全なアセンブリ内の 1 つにすぎない場合があります。最終製品に自信を持ってもらうためには、検証が行われたことをメーカーが知ることが不可欠です。

圧力テストを行う時期

圧力試験は、機械加工、組み立て、または真空含浸の後に行うことができます。真空含浸とは、流体やガスの漏れを防ぐために、加圧下でシーラントを使用して鋳物の気孔と漏れ経路をシールするプロセスです。

組み立て後に実行される場合 (圧力テストが行われる最も一般的なポイント)、ポカヨケ方法論により、組み立てプロセスが正しく行われたかどうか、および CNC 機械加工部品が許容できるかどうかが判断されます。利点は、アセンブリ全体が圧力テストによって検証されていることです。

顧客の要件によっては、常に良好な部分であることを確認するためにテストが 100% に達することもありますが、当然、生産コストが増加します。ほとんどの場合、製品の品質を維持しながらコストと価値を決定する必要があります。

複雑な CNC 機械部品の圧力試験の種類

空気の減衰

圧力テスト制御ユニットは、部品内の気圧の変化を測定します。部品が治具にしっかりと固定されたら、部品が満たされるまで加圧空気が導入されます。空気圧の範囲は、パーツ内の孔径に応じて 5 psi ～ 90 psi で、20 ～ 25 psi が最も一般的です。

約 30 秒後、空気分子の動きが止まり、圧力がどの程度低下するか、そしてそれが顧客の許容仕様内であるかどうかを判断するための測定が行われます。部品の複雑さによってテストにかかる時間が決まります。その部品にさらに多くのボリュームがあり、お客様がそれを必要とする場合は、最大で数分かかります。

実際の例には、エンジンの吸気口や吸気口、オイルが充填されるエンジン ケースなどがあります。

マスフロー

ここでも、約 20 psi 範囲の空気が部品に導入されます。ゲージは圧力を監視し、成形品が完全に満たされ、20 psi になったことを示します。この時点で、空気が部品に入ることができなくなり、ゲージはゼロを示します。細孔から空気が漏れると、ゲージは空気がパーツに入っていることを記録し、漏れがあることがわかります。

部品とその性能要件によっては、必ずしもゼロを目標にする必要はありません。多くの場合、プラスまたはマイナス 5 sccm (標準立方センチメートル/分) などの小さな漏れ量は、部品にとって許容される可能性があります。

水中の空気

より「ダウン・アンド・ダーティ」な試験方法は、ゲージではなく目視観察に依存するため、水中の空気は便利で正確であり、完了も簡単です。空気を満たし、すべての開口部を密閉した部品を水の入ったタンクに下げます。検査官は、シャンパンのような小さな泡や大きな宣伝文句が水面に達するまで上昇しているのを探しています。

このテストは目視検査に依存しているため、水中のライトによってすべてが見えることが保証されます。

圧力テストの対象となるものは何ですか?

それはすべて部分によって異なります。トラクターのブラケット？その必要はありません。エンジンの部品？絶対に！そして、最初にテストするほど重要であれば、常にテストされる可能性があります。この部分はそれだけ重要です。

トップエンドの CNC ショップでは、プロセス内にデータ マトリックス部品マーキング システムを統合しています。部品がテストに合格すると、部品番号コードが追加されるため、その部品のスキャンと追跡が簡単になります。各部品はプロセスのあらゆる部分で追跡可能であり、将来いつでも、その部品の圧力テストのスコア、ステーション、日付などを示す記録を取得できます。

CNC ショップは、生産需要に合わせて圧力テスト機能を調整する必要があります。量に応じて新しいテストを追加する必要がある場合は、ショップが追加します。

Stecker の利点は顧客の利点です

すべての CNC 機械工場があらゆる圧力試験方法を利用できるわけではありません。別の会社にテストを下請けすることも、その機能を追加することもできます。水中空気試験の場合、Stecker Machine は大きなトランスミッション ハウジングの圧力試験を行う必要があったため、そのプロジェクトの試験ニーズに対応するために 8 フィート X 10 フィート X 6 インチのタンクが構築されました。この部品は非常に大きかったので (非常に多くの空気を保持していたので)、部品を水中に引っ張るには鋼製の重りを追加する必要がありました。

結局のところ、テストがどこでどのように行われるかは重要ではない可能性があります。重要なのは、高品質で複雑な CNC 部品を公正な価格で提供するという最終的な点です。社内に内圧試験機能を備えた CNC 機械工場は、あらゆる段階で品質を管理できます。また、部品を発送する必要がないため、リードタイムが短縮されます。

ほとんどのお客様は、どのような圧力テストが必要か (およびどのような仕様) を決定しますが、経験と知識のある CNC 機械工場は、過去のプロジェクトに基づいてお客様から意見を求められる場合があります。

お読みいただいたとおり、CNC 機械工場がプロセスを合理化する社内機能を提供すると、作業がより簡単 (そしてより効率的) になります。ショップを評価する際に注意すべき付加価値サービスは何ですか? 付加価値サービス チェックリストをお読みください。

著者について

2006 年末に SMC に入社しましたが、高校のショップクラス以外には製造経験はありませんでした。私の最初の役割は、付加価値セル内の小型エンジンのシリンダー ヘッドにバルブ シートとガイドを押し込み、フィーチャーを加工し、コンポーネントを取り付け、重要な寸法を仕上げることでした。組み立てに携わってしばらくした後、私は機械加工の仕事に移行しました。SMC は私の職人としての機械工見習いをサポートしてくれました。私は 2023 年にエンジニアリングの分野に移るまで、数年間機械工として働きました。