Stampaggio a iniezione di plastica: Controllare la completezza dei pezzi con le luci in campo oscuro

Lo stampaggio a iniezione di materie plastiche produce miliardi di componenti ogni anno. Tuttavia, piccole variazioni di processo causano difetti che compromettono la funzionalità, l’adattamento o la resistenza. Soprattutto, gli stampaggi incompleti sono frequenti e costosi. In questi casi la cavità non si riempie completamente, quindi mancano parti della geometria. Per questo, individuare questi difetti in tempo reale richiede la giusta illuminazione. Questa pagina spiega l’ispezione a campo oscuro e ti rimanda ai prodotti RODER adatti.

L’illuminazione in campo oscuro è la tecnica più adatta per individuare questi difetti impercettibili. Posizionando luci LED a basso angolo attorno al pezzo, il sistema mette in evidenza le parti geometriche mancanti e le cavità superficiali. Inoltre, rivela i difetti che l’illuminazione frontale o le cupole diffuse nascondono. Di conseguenza, diventa facile distinguere i pezzi integri da quelli difettosi.

Tipi di difetti nei pezzi stampati a iniezione

L’insieme dei difetti definisce la strategia di illuminazione. Innanzitutto, le iniezioni incomplete lasciano nervature incomplete, sporgenze mancanti o sezioni sottili non riempite. In genere, la causa è da ricercarsi nella bassa pressione, nella fusione a freddo o in uno sfiato inadeguato. Pertanto, un pezzo con iniezione incompleta è, per definizione, non conforme.

Altri difetti interessano la superficie. Ad esempio, le impronte di affossamento sono depressioni causate da un restringimento irregolare in prossimità delle sezioni più spesse. Al contrario, le cavità superficiali corrispondono a una totale assenza di materiale in un punto. Inoltre, sbavature, bordi irregolari e linee di divisione in rilievo aggiungono materiale indesiderato. Di conseguenza, tutti questi fattori alterano la geometria del pezzo e compromettono l’assemblaggio.

Perché la tecnica del campo oscuro funziona per i componenti in plastica

La maggior parte delle materie plastiche di produzione ha una finitura lucida e speculare. Per questo, le cupole diffuse e gli anelli illuminati frontalmente attenuano i dettagli più sottili. Al contrario, la tecnica in Campo Scuro utilizza luce radente con un angolo ridotto. In genere, l’illuminatore si trova a un angolo compreso tra 10 e 25 gradi rispetto al piano della superficie.

Da questa angolazione, le superfici lisce riflettono la luce lontano dalla fotocamera. Di conseguenza, lo sfondo appare scuro. Tuttavia, qualsiasi irregolarità diffonde la luce verso l’obiettivo. Di conseguenza, una nervatura mancante, un’impronta di colata o un bordo di fusione appaiono luminosi sullo sfondo scuro.

Il guadagno di contrasto è notevole. Ad esempio, un’impronta di 0,2 mm potrebbe risultare invisibile sotto una luce diffusa. Con la tecnica del campo oscuro, la stessa caratteristica crea un netto contrasto tra luci e ombre. Di conseguenza, il rapporto segnale-rumore aumenta notevolmente. A sua volta, il rilevamento diventa affidabile e i falsi scarti diminuiscono.

Configurazione dell’illuminazione per l’ispezione degli stampi

La geometria viene prima di tutto. Per i cappucci rotondi e i corpi cilindrici, un illuminatore ad anello garantisce un campo oscuro omnidirezionale. Quindi, ogni spigolo viene illuminato a prescindere dall’orientamento. Al contrario, i pezzi piatti o rettangolari si adattano meglio a due o quattro sorgenti direzionali a basso angolo. Inoltre, le superfici lucide richiedono un angolo da 10 a 15 gradi, mentre quelle semilucide da 20 a 25 gradi.

La Lunghezza d’Onda perfeziona il risultato. La luce bianca è ideale per i motivi a quadri che combinano forme geometriche e colori. Al contrario, la luce rossa o nel Vicino Infrarosso aumenta il contrasto su molte plastiche e resiste alla luce ambientale. Inoltre, la luce blu è utile sulle plastiche chiare o trasparenti. Pertanto, lo spettro viene adattato al materiale.

La sincronizzazione completa la configurazione. Dato che i componenti si muovono in linea a una velocità compresa tra 10 e 60 al minuto, è preferibile l’uso della modalità stroboscopica. Di conseguenza, un impulso sincronizzato congela il movimento ed elimina la luce ambientale. Inoltre, la modalità a impulsi prolunga la durata dei LED durante i lunghi cicli di produzione.

Ispezione multi-vista e Retroilluminazione

I pezzi complessi non possono essere ispezionati da un unico punto di vista. Per questo, connettori, corpi e componenti medici richiedono diverse coppie di telecamere e luci. In pratica, le stazioni multi-vista offrono una copertura completa a 360 gradi. Inoltre, l’attivazione sequenziale garantisce che ogni immagine utilizzi un solo Illuminatore, evitando così l’illuminazione incrociata.

I componenti trasparenti traggono vantaggio da una seconda modalità. Per fiale, lenti e imballaggi trasparenti, la retroilluminazione integra la tecnica a campo oscuro. Nello specifico, la tecnica a campo oscuro rivela i difetti superficiali, mentre la retroilluminazione mette in evidenza le cavità interne e le impurità. Di conseguenza, entrambe le immagini possono essere acquisite in sequenza nella stessa stazione.

Integrazione: luce ambientale, montaggio e stabilità termica

La tecnica del campo oscuro si basa sull’esclusione della Luce Parassita. Per questo, l’illuminazione generale dell’officina non deve illuminare lo sfondo scuro. In pratica, la soluzione standard è usare un alloggiamento oscurante. In alternativa, una luce stroboscopica ad alta intensità con tempi di esposizione brevi, dai 50 ai 200 microsecondi circa, elimina efficacemente la Luce Ambiente.

Anche la posizione del pezzo è importante. Dato che la tecnica a campo oscuro è sensibile all’angolo, una variazione di altezza di 2-3 mm altera il contrasto. Per questo, i supporti, i fermi o i dispositivi di fissaggio a vuoto posizionano ogni pezzo in modo ripetibile. Infine, la stabilità termica garantisce la qualità del risultato. La tecnologia RODER HTTM© mantiene stabile la temperatura dei LED, così la luce rimane costante per tutto il turno.

Prodotti RODER Vision per questa applicazione

L’ispezione degli stampi in campo oscuro si basa su anelli a basso angolo e pannelli direzionali. Per questo, le quattro serie qui sotto sono quelle che ti consigliamo. Ognuna offre un controllo stabile della corrente e robusti corpi industriali.

Per i componenti trasparenti, RODER offre anche retroilluminatori LED per l’ispezione delle cavità interne, oltre a driver e controller LED per la sincronizzazione stroboscopica. Oltre alle opzioni a catalogo, RODER Vision fornisce supporto tecnico per l’integrazione OEM. In pratica, la giusta geometria a basso angolo trasforma uno “short shot” invisibile in un bordo chiaro e luminoso. Quindi, definisci prima il componente e la finitura, poi scegli l’illuminatore adatto.

Domande frequenti