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ホットスタンプ後の樹脂成型品のバリ取り(動画有)

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ホットスタンプ後の樹脂成型品のバリ取り(動画有)
 

目次


ホットスタンプ後の箔バリ

動画:CO2スノーで箔バリ除去

エアーブローノズルとの違い

機器構成:ジェットウォーカー

CO2スノージェット洗浄装置のメリット

関連情報



ホットスタンプについて



絵柄を加飾したフィルム・金属箔を、樹脂製品に成型して意匠性を持たせる加飾技術です。

インクや塗料を用いる「塗装」は、乾燥工程で多大なエネルギーを消費します。

塗装と比べると、ホットスタンプ(熱転写)やインモールド成形による加飾技術は、乾燥に要するエネルギーロスを削減できる見方があります。

昨今の、二酸化炭素排出量を削減する機運の高まりの中、塗装・乾燥で大きくエネルギーを消費する装飾方法と比べて、ホットスタンプはエネルギー消費が低い加飾技術として注目を集めています。

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動画:CO2スノーで箔バリ取り




(動画(ホットスタンプ後の箔バリ除去):Youtube 1:45~2:48)


動画を解説:


ロボットにCO2スノーを噴霧するノズルを持たせて、ホットスタンプ(熱転写)後の箔バリを除去しています。

箔バリは、端面に発生しやすいので、ロボットで樹脂成型品の端面をスキャンして、バリ取りしています。


ノズルから噴霧している白い霧がCO2スノーです。液化炭酸ガスボンベの中の液体CO2を、ノズルの直前まで液送して、ノズルから噴霧すると二酸化炭素の小さな個体の結晶になります。これが白い霧状に見えてます。


箔バリを除去する原理は大きく3つあります。

①脆化:CO2スノー(二酸化炭素の結晶)は、ー78.5℃です。衝突時に熱を奪い、冷やして 箔バリを脆くする効果があります。

②衝突洗浄:CO2スノー(二酸化炭素の結晶)が箔バリに衝突する力で除去します。

③爆発洗浄:CO2スノー(二酸化炭素の結晶)は、ノズルから噴霧して大気圧に開放されると たちまち気体に昇華しようとします。個体→気体になるときに体積が爆発的に膨張します。このエネルギーで除去します。



ポイント☝

CO2スノー(二酸化炭素の結晶)が基材に衝突しても、基材のダメージは最小限です。二酸化炭素の結晶は、大気に開放されると すぐ気体に昇華するため、プラスチック表面のダメージを最小限にしています。

これは、ショットブラスト・サンドブラストとの大きな違いです。


CO2スノージェット洗浄装置
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エアーブローノズルとの違い



ノズルからエアーブローして吹き飛ばすのとは、何が違うのか?


CO2スノーには、次の4つの洗浄効果があります。

①衝撃洗浄

二酸化炭素の微小な個体の結晶(CO2スノー)が、箔バリ・コンタミ・異物など に衝突する力で除去します。

②脆化

二酸化炭素の結晶の温度は、-78.5度です。CO2スノーが、箔バリ・コンタミ・異物に衝突すると、熱を奪い、温度が急低下して脆くなります(脆化)。もろくして、表面から除去しやすくします。

③爆発洗浄

ノズルから噴射された二酸化炭素の結晶(CO2スノー)は、個体から気体に昇華します。この時、体積が約600倍に膨張します。爆発的に膨張するエネルギーで、表面から除去します。

④溶剤効果

ノズルから噴射された二酸化炭素の結晶(CO2スノー)は、シールドエアで加速されて、高速で基材表面に衝突します。衝突時の圧力で二酸化炭素が瞬間的に液化するものもあります。液体二酸化炭素は全体として極性が無く、無極性溶媒(シクロヘキサン)と似た溶剤効果があります。


CO2スノーによる4つの洗浄効果は、エアーブローにはありません。
これが、エアーブローノズルによる除塵原理との違いです。



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機器構成:ジェットウォーカー



①コントローラ(バルブ・弁・レギュレータ・フィルター・制御用PLC)

②温調器

③ノズル

④ノズル⇔温調器⇔コントローラ間 液体CO2配送用 高圧チューブ
 
⑤ノズル⇔温調器⇔コントローラ間 圧縮エア用高圧ホース
mini_jetworker.jpg



含まれてないもの:

ロボット(ノズル操作用)

液体二酸化炭素(サイホン式ボンベ または タンク)

コンプレッサー・圧縮エア(エアの露点は最低‐20℃(または、それ以上)。オイルフリー。オイルセパレータ/吸着式ドライヤーで濾過したエア。)

電源

二酸化炭素排出用 局所排気

二酸化炭素濃度センサー


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CO2スノージェット洗浄装置のメリット



◆エアーブローノズルでは吹き飛ばせない箔バリをドライ洗浄

◆ワークピースへのダメージは最小限

◆薄い油の皮膜・有機系異物の除去にも効果があります

◆薄い粘着質な異物の除去にも効果があります

◆早いタクトタイム

◆間欠運転に適しています

◆洗浄工程を自動化したい用途に適しています

◆ウェット洗浄(超音波洗浄・有機溶剤など)のような廃液処理は不要です


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