มาตรฐาน SPI ช่วยเพิ่มคุณภาพผิวสำเร็จในการฉีดขึ้นรูป

ในขอบเขตของการขึ้นรูปฉีดที่แม่นยำ คุณภาพผิวสำเร็จมีผลกระทบโดยตรงต่อรูปลักษณ์ ความรู้สึก และแม้แต่การใช้งานของผลิตภัณฑ์ ความท้าทายในการกำหนดและควบคุมคุณภาพพื้นผิวอย่างแม่นยำได้สร้างความสับสนให้กับวิศวกรและนักออกแบบมานานแล้ว มาตรฐานผิวสำเร็จ SPI (ปัจจุบันคือ PLASTICS) ซึ่งพัฒนาโดยสมาคมอุตสาหกรรมพลาสติก ได้นำเสนอโซลูชันที่สามารถวัดปริมาณได้สำหรับความท้าทายนี้ บทความนี้จะตรวจสอบมาตรฐาน SPI อย่างละเอียดและสำรวจการประยุกต์ใช้ชิปสีพลาสติกในการควบคุมคุณภาพในทางปฏิบัติ

ระบบการจำแนกประเภทผิวสำเร็จ SPI สร้างมาตราส่วนความหยาบของพื้นผิวแบบไล่ระดับ ตั้งแต่ผิวขัดเงาสูงไปจนถึงพื้นผิวที่มีพื้นผิว มาตรฐานนี้จัดหมวดหมู่ผิวสำเร็จออกเป็น 12 เกรดที่แตกต่างกัน (A1 ถึง D3) โดยแต่ละเกรดมีค่าเฉลี่ยความหยาบ (Ra) เฉพาะที่วัดเป็นไมโครเมตร มาตรฐานเหล่านี้แนะนำวิธีการประมวลผลที่สอดคล้องกันและประเภทเหล็กที่เหมาะสม สร้างกรอบอ้างอิงทั่วไปที่รับประกันความสอดคล้องกันในกระบวนการออกแบบ วิศวกรรม และการผลิต

• การจำแนกประเภท: ระบบ SPI แบ่งผิวสำเร็จออกเป็นสี่ประเภทหลัก (A-D) โดยแต่ละประเภทมีสามประเภทย่อย ประเภท A แสดงถึงการขัดเงาสูงสุด ในขณะที่ D แสดงถึงพื้นผิวที่มีพื้นผิวมากที่สุด
• ค่า Ra: ค่าเฉลี่ยความหยาบวัดความเรียบของพื้นผิว โดยค่าที่ต่ำกว่าจะบ่งบอกถึงผิวสำเร็จที่เรียบเนียนกว่า ตัวอย่างเช่น SPI A1 ระบุช่วง Ra ที่ 0.012-0.025μm ในขณะที่ SPI D3 ครอบคลุม 3.20-18.0μm
• วิธีการประมวลผล: แต่ละเกรดแนะนำเทคนิคการตกแต่งเฉพาะ: การขัดเงาด้วยเพชรสำหรับเกรด A การตกแต่งด้วยกระดาษทรายสำหรับเกรด B การเจียรด้วยหินน้ำมันสำหรับเกรด C และการพ่นทรายสำหรับเกรด D
• การเลือกเหล็ก: มาตรฐานแนะนำเหล็กแม่พิมพ์ที่เหมาะสม เช่น S136 หรือ 8407 สำหรับเกรด A ที่ขัดเงาสูง และ 718H สำหรับการใช้งานทั่วไป

เกรดเหล่านี้ผลิตพื้นผิวสะท้อนแสงและเงาสูง ซึ่งต้องใช้การขัดเงาด้วยเพชรโดยใช้สารประกอบที่ละเอียดขึ้นเรื่อยๆ (6000-grit สำหรับ A1 ลงไปถึง 1200-grit สำหรับ A3) ผิวสำเร็จดังกล่าวถูกนำไปใช้ในส่วนประกอบทางแสง บรรจุภัณฑ์ระดับพรีเมียม และภายในรถยนต์ ซึ่งรูปลักษณ์และความทนทานมีความสำคัญสูงสุด ขอแนะนำให้ใช้เหล็กที่มีความแข็งสูง เช่น S136 (54HRC) สำหรับการสร้างแม่พิมพ์

ผิวสำเร็จเหล่านี้ให้การสะท้อนแสงปานกลาง โดยใช้การขัดเงาด้วยกระดาษทราย (600-grit สำหรับ B1 ถึง 320-grit สำหรับ B3) ทั่วไปในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและตัวเรือนเครื่องใช้ไฟฟ้า ผิวสำเร็จเหล่านี้สร้างสมดุลระหว่างความสวยงามกับการผลิตจริง เหล็กอเนกประสงค์ เช่น 718H ให้ประสิทธิภาพที่เพียงพอสำหรับการใช้งานเหล่านี้

ผิวสำเร็จเหล่านี้ผลิตพื้นผิวที่ไม่สะท้อนแสงผ่านการเจียรด้วยหินน้ำมัน (600-grit ถึง 320-grit) ผิวสำเร็จเหล่านี้ช่วยลดแสงสะท้อนบนแผงหน้าปัดและอุปกรณ์ทางการแพทย์ ในขณะเดียวกันก็ช่วยเพิ่มความทนทานต่อรอยขีดข่วน รูปลักษณ์ที่ดูเรียบง่ายยังช่วยลดการมองเห็นรอยนิ้วมือบนผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานบ่อยอีกด้วย

ผิวสำเร็จเหล่านี้สร้างขึ้นผ่านเทคนิคการพ่นทรายโดยใช้สื่อต่างๆ (ลูกปัดแก้วไปจนถึงสารกัดกร่อนหยาบ) ผิวสำเร็จเหล่านี้ผลิตพื้นผิวสัมผัส ตั้งแต่เม็ดละเอียดไปจนถึงพื้นผิวที่เด่นชัด การใช้งาน ได้แก่ ด้ามจับเครื่องมือและแผงตกแต่งที่ต้องการการยึดเกาะที่ดีขึ้นหรือการปกปิดข้อบกพร่องของพื้นผิว

ในขณะที่ค่า Ra ให้การวัดเชิงปริมาณ ชิปสีพลาสติกทำหน้าที่เป็นข้อมูลอ้างอิงภาพและสัมผัสที่จำเป็น ตัวอย่างทางกายภาพเหล่านี้แสดงเกรด SPI ต่างๆ ในพื้นผิวโพลิเมอร์ต่างๆ ทำให้สามารถเปรียบเทียบและเลือกได้โดยตรง

• ข้อมูลอ้างอิงภาพ: ช่วยให้นักออกแบบดูตัวอย่างเอฟเฟกต์พื้นผิวก่อนการผลิต
• การจับคู่วัสดุ: มีให้เลือกในเรซินทั่วไป เช่น ABS, PC และ PMMA
• การประเมินสี: อำนวยความสะดวกในการเลือกสีควบคู่ไปกับการประเมินผิวสำเร็จ
• ตัวเลือกที่กำหนดเอง: สามารถผลิตชิปพิเศษสำหรับความต้องการเฉพาะ

ชิปสีพลาสติกมีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับตัวอย่างอ้างอิงโลหะแบบดั้งเดิม:

• การแสดงวัสดุที่ถูกต้องโดยใช้เรซินการผลิตจริง
• การผลิตและการจัดจำหน่ายที่คุ้มค่า
• รูปแบบขนาดกะทัดรัด พกพาสะดวกสำหรับการใช้งานที่สะดวก
• การกำหนดค่าที่ปรับแต่งได้สำหรับการใช้งานเฉพาะทาง

ผู้ผลิตสมาร์ทโฟนที่ต้องการผิวสำเร็จตัวเรือนระดับพรีเมียมได้นำกระบวนการควบคุมคุณภาพต่อไปนี้ไปใช้:

1. ระบุผิวสำเร็จแบบกระจก SPI A2 (Ra 0.025-0.05μm)
2. เลือกเหล็กเครื่องมือ S136 สำหรับการสร้างแม่พิมพ์
3. ใช้การขัดเงาด้วยเพชร 3000-grit
4. ตรวจสอบผลลัพธ์โดยใช้ชิปอ้างอิงพลาสติกเกรด A2
5. ยืนยันการวัดด้วยการวัดโปรไฟล์พื้นผิว

แนวทางที่เป็นระบบนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงการผลิตส่วนประกอบคุณภาพสูงอย่างสม่ำเสมอตามมาตรฐานที่เข้มงวด

เนื่องจากเทคโนโลยีการขึ้นรูปฉีดมีความก้าวหน้า มาตรฐานผิวสำเร็จจึงยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง แนวโน้มที่เกิดขึ้นใหม่ ได้แก่ เครื่องมือจำลองพื้นผิวแบบดิจิทัลและระบบอ้างอิงพื้นผิว/สีที่ปรับแต่งได้ เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ