ラミネートスタンピングの歩留まり低下の原因トップ10とその解決方法

貧しい ラミネートスタンピング 歩留まりが1つの劇的な故障から始まることはめったにない。多くの場合、バリの成長、パンチの摩耗、ストリップのミスフィード、コーティングの損傷、スラグの引き抜き、スタックのミスアライメント、コイル間のばらつきなど、小さなプロセスの変化から始まります。.

各号は1枚で管理できそうだ。.

そして、シーツは積み重なる。.

何百ものラミネーションで繰り返される20μmのバリは、もはや “小さな ”ものではない。わずかなコーティングの傷は、層間ショートのリスクになる。目視検査に合格した送り誤差が、スロットのミスマッチ、スキューエラー、熱、ノイズ、組み立て不良になる。.

だからこそ、ラミネート・スタンピングには、通常の板金プレスとは異なるトラブルシューティングの考え方が必要なのだ。形状を作るだけではありません。形状、スタックの高さ、絶縁、磁気性能、組み立ての再現性を同時に保護するのです。.

簡易診断表：症状から始める

1.パンチとダイのクリアランスの間違い

クリアランスは、刃先品質、バリの高さ、パンチ荷重、スラグの挙動、工具寿命を制御します。また、切り刃が損傷していると、局所的な応力が増加し、層間接触の経路ができるため、磁気性能にも影響します。.

薄い電気鋼の場合、試運転のクリアランスウィンドウは多くの場合、次のあたりから始まる。 片面シート厚3%～8%. .一般的なプレス加工は、この時期から始まるかもしれない。 片側5%～10%, しかし、ラミネート加工は、テストなしに大まかなルールを真似るべきではありません。片側5%で0.35mmのシートは、片側約0.0175mmのクリアランスを意味する。これはとても小さく聞こえます。.

クリアランスが小さすぎると、ポンチに過負荷がかかり、二次バリが発生します。クリアランスが大きすぎると、ロールオーバーや破断角度が大きくなり、エッジが裂けることがあります。均一でないクリアランスは、通常どちらか一方よりも悪化します。.

修正する

バリの高さは、ランダムなポイントではなく、一定のポイントで測定する。入口側と出口側を比較する。バリの成長が部品の周囲で均一な場合は、まず工具の摩耗を検査します。バリの成長が片側で強い場合は、クリアランスを変更する前に、金型のアライメント、ガイドの摩耗、ストリッパーのバランス、プレスの平行度をチェックしてください。.

検証する

調整後、短時間の試運転を行い、バリの高さ、エッジの破断、スラグの形状、パンチ荷重を検査します。1回の試運転でセッティングを決定しないでください。.

2.磨耗したパンチとダイボタン

鋭いパンチは切れる。摩耗したパンチは引きずり、折り、熱し、裂く。.

工具の摩耗は、しばしば “まだ動いている ”ことの陰に隠れてしまう。金型は動き続ける。部品は出続ける。その結果、積層が平らでなくなったり、バリがコーティングを削ったり、スロットが公差から外れたりするため、アセンブリの歩留まりが低下します。.

ラミネーションスタンピングでは、局所的な摩耗が重要です。1つのスロットパンチが摩耗すると、スタック内のすべてのレイヤーにダメージを与える可能性があります。.

修正する

ステーションごとに摩耗を追跡すること。プレスの総ストローク数だけをカウントしないこと。ストローク数は有用ですが、材料の変化、潤滑の変化、コーティングの磨耗を見逃します。.

シャープニングのトリガーを設定する：

• バリの高さの傾向
• パンチ荷重の増加
• エッジの輝度またはティアリング
• ナメクジの形状変化
• 穴またはスロットサイズのドリフト
• 切り口付近のコーティング傷

検証する

同じコイル、同じ速度、同じ潤滑条件で、研ぎ前後の部品を比較してください。そうしないと、間違った変数のせいにしてしまうかもしれません。.

3.ストリップのミスフィードと進行コントロール不良

プログレッシブ・ラミネーション・ダイは、繰り返し可能な送り長さと安定したストリップ位置に依存します。ストリップがわずかに動くと、ダイはまだ動くかもしれませんが、ラミネーション形状は見当を失い始めます。.

これは危険である。なぜなら、ミスフィードの欠陥の中には、ルース・ラミネーションでは目立たないものがあるからである。ミスフィードの欠陥は、スキューエラー、歯の不一致、内径の振れ、積み重ね不良、アセンブリの干渉として後から現れます。.

修正する

低速セットアップ時だけでなく、生産速度下での送り長さをチェックする。パイロット・ホールに無理な力がかかっていないか、引きずられていないか、楕円が磨耗していないか点検すること。パイロットは、ストリップの位置を特定すべきであり、ストロークのたびに不良送りを解消すべきではない。.

ストリップのキャンバーもチェックしてください。コイルがサイド・ボウでダイに入ると、工具は材料の動きを連続的に修正することを余儀なくされます。.

検証する

スロットとボアの位置、歯のピッチ、パイロットホールの状態を、数百ストロークにわたって測定する。最初のピースが安定していても、進行が安定しているとは限りません。.

4.コイル間の材質のばらつき

金型が変わらなくても歩留まりが落ちることがある。.

それは通常、素材が変わったことを意味する。.

電気鋼のばらつきは、板厚、硬度、塗装状態、平坦度、残留応力、キャンバー、表面清浄度、バリ反応などに現れます。同じ公称グレードの2つのコイルが、金型内で異なる挙動を示すことがあります。.

これは理論の問題ではない。ロット・トレーサビリティの問題なのだ。.

修正する

すべての歩留まり報告をコイル ID と結びつける。受入検査では、書類以上のものをチェックする。板厚、キャンバー、平坦度、コーティングの状態、表面汚染などを測定する。クリティカルなプログラムでは、フル生産前に短時間のバリ反応チェックを行う。.

検証する

コイル交換後に歩留まりが低下した場合、不良開始時間とコイル移行を比較する。交換後の最初の数百ストロークで問題が発生した場合、ダイのせいにすることから始めないこと。.

5.絶縁被覆の損傷

電気鋼板のコーティングは薄いものだが、その役割は大きい。それは、シート間の電流経路を確保する代わりに、個々のラミネーションの内部に渦電流を維持するのに役立つ。.

コーティングの損傷は、スタンピング、部品の移動、積み重ね、インターロック、溶接、接着、圧縮の際に起こりうる。部品は問題なく見えるかもしれません。スタックは電気的絶縁に失敗する可能性があります。.

一般的な損傷箇所には、スロットエッジ、ボアエッジ、溶接部、ガイドピンの接触部、ラミネーションが圧力を受けてスライドする箇所などがある。.

修正する

プレス前とプレス後のコーティングを検査する。これらは別々の検査である。入ってくるコーティングは許容範囲内であっても、粗い金型、引っかかった切り屑、潤滑不良、または強引な取り扱いによって損傷している場合があります。.

ラミネート間の滑り接触を減らす。荷重下でのスライディングは、良いコーティングを弱い絶縁経路に変える最も簡単な方法の一つです。.

検証する

接合前と接合後に層間抵抗または分離チェックを行う。積み重ねが、かしめ、溶接、または圧縮の後にのみ不合格になる場合は、スタンピング工程だけが原因ではないかもしれない。.

6.スラッグ・プリングとチップ汚染

スラッグの引き抜きは、歩留まりをすぐに台無しにする。引っ張られたスラグは、次のラミネーションをへこませたり、コーティングに傷をつけたり、パンチを壊したり、機能をブロックしたり、二重ヒットのダメージを与えたりします。.

微細なチップはより静かだが、それでもコストがかかる。ストリップに付着したり、スタックに入り込んだり、コーティングに押し込まれたりする。1つの粒子がスタックの高さに影響することもあります。数個の粒子は、誤着座や局所的な電気接触を引き起こす可能性があります。.

修正する

ナメクジの行動を直接見る。推測は禁物である。パンチにスラグが付着していないか、ダイボタンからスラグが飛び出していないか、油膜で跳ね返されていないかをチェックする。.

考えられる修正点は以下の通り：

• クリアランスの調整
• ナメクジ保持機能の追加
• 真空または空気制御の改善
• 油のベタつきを抑える
• ダイ・ボタンとリリーフ・エリアのクリーニング
• 必要に応じて工具を消磁する
• ストリッパーのタイミングと圧力の改善

検証する

ナメクジが発生した後、次の10～20箇所を点検する。多くの場合、目に見える最初の出来事の後にダメージが現れる。.

7.悪い平坦度とラミネーションのうねり

平らなラミネーションはうまくスタックする。波状のラミネーションは固定具と戦う。.

うねりは、コイルセット、不十分なレベリング、不均一な切断力、スタンピング後のストレスリリース、悪い排出、または粗い部品の取り扱いから発生する可能性があります。スタックは、クランプされている間は許容できるように見えても、リリース後に扇状になったり傾いたりすることがあります。.

よくある罠だ。フィクスチャーは悪いスタックを隠すことができる。.

修正する

平坦度は、自由状態と制御された荷重下の2つの方法で測定する。どちらも重要です。ラミネーションが荷重下でのみ平坦である場合、組み立て時や熱サイクル後に問題が発生することが予想されます。.

部品が金型からどのように離れるかを見直す。薄いラミネーションは、射出、落下、回収、移動の際に歪むことがあります。.

検証する

アンクランプ後にスタックのアライメントを点検する。リリース後にスタックがずれる場合は、シーティングの順序、ガイドのフィット、バリの方向、圧縮バランスを調整します。.

8.杭打ち、接着、溶接におけるスタックのずれ

スタックのアライメントは降着の一部であり、二次的な作業ではない。.

インターロック、ステーキング、ボンディング、溶接はすべて、ラミネートを一体化するのに役立つ。また、歪み、局所的な応力、コーティングの損傷、シート間の電気的接触も生じます。.

ミスアライメントは通常、バリ、ガイドの適合不良、不均一な圧縮、磨耗したスタッキングピン、一貫性のないラミネーション方向、またはスタックが完全に固定される前に移動する接合力の組み合わせから生じる。.

修正する

まず優しく位置を決める。次にシート。次に圧縮する。そして結合する。.

ガイドピンを無理に矯正工具のように使用しないでください。ピンが内径やスロットのエッジを削ってしまうと、アライメントが崩れるだけでなく、コーティングにダメージを与える可能性があります。.

溶接スタックの場合、不要な入熱と溶接長を減らす。接着スタックの場合は、接着剤の厚みとスクイーズアウトをチェックする。杭付きスタックの場合は、杭がスタックを固定し ているか、歪ませていないかを確認する。.

検証する

接合前後の振れ、スタック高さ、層間抵抗を測定する。欠陥が接合後にのみ現れる場合は、接合工程独自の管理計画が必要である。.

9.プレスの不安定性と不均等な荷重

良い金型でも、不安定なプレスでは悪いラミネーションができる。.

プレスの問題には、スライドの平行不良、下死点位置の不一致、オフセンター荷重、振動、ジブの摩耗、土台の弱さ、不安定なシャットハイトなどがあります。これらの問題は、ストローク中に変化するクリアランスを生じさせます。.

欠陥はランダムなバリのばらつきのように見えるかもしれない。それはランダムではないことが多い。.

修正する

負荷をかけてプレスの状態をチェックする。静的なチェックも有効ですが、ラミネーション金型はスピードがあり、実際に力がかかり、振動があります。.

可能であれば、トン数のサインを確認してください。急激な負荷の変化は、スラグの引き抜き、パンチの鈍り、材料の厚さのばらつき、または送りの問題を指摘する可能性があります。.

検証する

ストリップの左、右、前、後のエリアからバリの高さとフィーチャーのサイズを比較する。あるエリアが一貫して異なる動作をする場合は、プレスのアライメントと金型のローディング・バランスを検査します。.

10.弱い検査戦略

検査が遅れると、高価なスクラップが発生する。.

積層、接着、溶接、最終組立の後に最初の本格的なチェックが行われるなら、工程はすでに損をしている。ラミネーションスタンピングには上流工程の信号が必要です。.

優れた検査計画は、それをキャッチする必要がある：

• 積層前のバリの成長
• スロットの不一致がスクラップになる前のミスフィード
• 接合前のコーティングの損傷
• 圧縮前の汚染
• 最終組立前のスタック高さのドリフト
• 性能試験前の層間ショート

修正する

検査を原因に近づける。例えば、スタックの高さが不安定な場合、完成したスタックだけを測定してはならない。ラミネーションの厚さ、バリの高さ、部品数、接合前のトラップ汚染などを測定する。.

検証する

すべての重大な欠陥には、もっと早い段階で警告シグナルを出すべきである。上流のシグナルが存在しない場合は、それを作成する。.

ラミネートスタンピングの実用的な管理目標

これらは出発点であり、普遍的な仕様ではない。最終的な限界値は、材料グレード、シート厚さ、スタック設計、接合方法、電気的性能要件と照らし合わせて検証されるべきである。.

推測に頼らずラミネート・スタンピングの歩留まりを向上させる方法

3ステップのループを使う。.

まず、その症状を測定可能な言葉で定義する。“バリが悪い ”ではない。“スロット・ステーション6の出口側のバリが80,000回のストロークで12μmから32μmに増加した ”と書く。”

第二に、その症状を最も初期のプロセス信号と結びつける。バリの高さは工具の摩耗を示すかもしれない。片バリはアライメントを示すかもしれない。スタックの高さは、バリの蓄積、カウントの間違い、厚みのばらつき、または切粉を指している可能性があります。.

第三に、短時間の生産後に修正を検証することである。多くの修正は、最初の部分ではうまくいっているように見えても、ダイが温まり、油膜が変化し、ストリップがフルスピードに達すると失敗する。.

プロセスは複雑ではない。規律を守るだけだ。.

よくあるご質問