快速准确地测量凹陷的方法

凹陷（sink mark）是指成型件因表面收缩而形成略微低陷等现象。对于有外观表面的成型件来说，可能会造成质量不良。凹陷有时不显现在成型件表面，而在成型件内部形成气泡（空洞）。这称为孔隙（void）。凹陷和孔隙均是在熔化的塑料树脂冷却固化过程中，因为发生异常收缩而产生的现象。
下面将介绍可减少凹陷发生的模具设计建议，以及凹陷测量课题与解决方法。

何谓凹陷
模具设计中的凹陷应对措施
凹陷的测量课题
- 高度尺规的测量课题
- 三坐标测量仪的测量课题
凹陷测量的课题解决方法
总结：对难以测量的凹陷测量进行飞跃性改善和高效化

何谓凹陷

凹陷是指成型件表面低陷的状态。当熔化树脂在模具内冷却固化后发生收缩时，因模具内的树脂绝对量不足发生该不良。也就是说，当表面刚性与收缩力相比较弱时表面低陷，发生凹陷。凹陷发生的主要原因是，厚度较大部分体积收缩率高。因此，虽然状况各有不同，但在冷却时，若内侧和外侧的冷却方法差异不大，即可避免产生凹陷。一般来说，解决树脂成型工艺中的凹陷有以下措施。

降低树脂温度
降低模具温度（某些情况下需升高）
减小产品厚度差（减胶）
提升射出压力
提升射出保压压力，延长保压时间

顺带一提，若表面刚性强于收缩力，产品中心部分就会出现孔隙。

模具设计中的凹陷应对措施

当已指定材料和工艺时，成型工艺中凹陷应对措施可能会有所局限。下面介绍3种模具设计阶段的凹陷应对措施。

减小厚度差

在树脂成型厚度差较大的部分，相较于厚度小的部分，厚度大的部分冷却更缓慢。此部分（下图：红圈）容易发生凹陷。此时，只需改变树脂成型件的厚度，即可抑制凹陷发生。例如，将图中B的厚度改成与A的厚度相等（或70%以下），即可避免发生凹陷。

缓和厚度变化

下图中，红圈部分容易发生凹陷。厚度差较小时可抑制凹陷发生，但为了维持强度等目的，可能无法减小厚度差。此时可缓和厚度变化。在成型件上设置凹角R可缓和厚度变化。
若在设计上无法采取这些措施，必须与产品设计上的措施相配合，采取在容易积存热量的部分设置冷却配管，或在模具中使用导热性高的铍铜等材料的类似措施。

减小厚度或设置板肋结构

当部件复杂且需要厚度变化时，通过减小厚度或设置板肋结构等措施，可抑制凹陷发生。
例如，减小部件较厚截面的厚度，缩小厚度大的区域，温度变化就会变小。若要求较厚部分同样的强度，可在减小厚度的内部设置交叉网纹状板肋结构，在维持强度的同时防止凹陷。此外，为了抑制模具内的压力急剧变化，采用阶段式厚度变化和倒角也是十分有效的措施。

凹陷的测量课题

树脂成型部件的凹陷不仅是外观缺陷，还可能是形状缺陷。除此之外，成型时的压力、注入材料的量、温度等缺陷原因，也可通过检测和测量凹陷形状进行调查。
在测量凹陷时，常使用高度尺规和三坐标测量仪。但是会存在以下测量课题。

高度尺规的测量课题

通过搭配使用千分表，高度尺规可以进行高度的测量。只能以点为单位进行测量，不能了解整体形状，因此无法全面掌握整体状态。在测量柔软的部件时，测量压力会令部件弯曲，无法准确测量。而且，测量结果的人为偏差、测量仪本身的误差都会导致无法稳定地完成高精度测量。

三坐标测量仪的测量课题

例如，当凹陷部分面积很小，只有1 mm²时，要用探头对准该位置，制作虚拟面并准确测量，是极为困难的。此外，测量微小部分的三维形状时，测量点变少，难以准确掌握形状。而且，统计测量数据、与图纸进行比较等工作需要花费大量精力。

凹陷测量的课题解决方法

使用的接触式测量仪以点和线为单位接触立体目标物和测量位置，同时进行测量，因此存在测量值可靠性低等课题。为解决这些测量课题，bat365官网开发了3D轮廓测量仪“VR系列”。
以非接触的方式，以面为单位来准确捕捉目标物的3D形状。此外，最快1秒完成载物台上目标物的3D扫描，高精度地测量三维形状。因此，测量结果不会产生偏差，可瞬间实施定量测量。下面具体介绍这些优点。