非破壊検査による品質保証 例:プラスチック製キャップのネジの嵌合精度

通常、ペットボトルと呼ばれているポリエチレンテレフタレート製のボトルは、最も一般的に使用される飲料用包装で、 世界中のすべての飲料製品の約3分の1に使用されています。 ガラスはボトルの2番目に人気のある材料ですが、現在では全体の約1/6しか占めていません。 ペットボトルの形状は、1980年代に導入されてから何度も変更が行われ、ますます多様化しています。 また、生産技術の進歩により、使用する材料の量は大幅に削減されています。 形状をカスタマイズできるので、飲料品生産者が市場における自社製品の位置付けを改善するのに役立っています。

製品開発用ZEISS CTソリューション
ZEISS METROTOM
ZEISS PiWeb
成果:
  • 材料処理の最適化
  • 測定プロセスの高速化
  • 異なる色での表現による分析の簡素化

製品開発における組立検査

重要な部品の測定

キャップは、ペットボトルの機能および安全性のために重要で、新しいボトル形状を開発する場合に特に重要な部分です。 飲料がボトルからもれるのを防止するため、また細菌の侵入を防ぐためにも、不浸透性を保証する必要があります。さらに安全上、キャップが開封されると破れるように設計されている、いわゆる不正開封確認機能のおかげで、消費者はボトルが充填後に開封されていないか分かるようになっています。

ペットボトル
ZEISS NEO insightsはボルトとシールが適切な状態になっていることを示しています。
CTデータ(青)とCADデータ(グレー)のベストフィット。許容範囲外の測定値は赤でマークされています。

従来の検査

CTシステムを使用しない場合、破壊検査はシールとボトルの嵌合精度を検査する標準的な方法です。製造工程で シールされたボトルのキャップの周囲は、樹脂で封止されます。硬化すると樹脂は変形しにくい状態になります。その後、薄く何枚にも切断して光学的な検査を行い、キャップとボトルの間に欠陥がないかを調べます。

破壊検査の短所

破壊検査の最大の欠点は、かなりの時間が必要になることです。 さらに、破壊検査では、切断された表面上に現れる欠陥しか検出されません。つまり、切断面以外の欠陥は隠されたままで検出されないので、破壊検査は完全ではありません。このように2次元での欠陥検出は容易ですが、空間的な欠陥の分布を把握できないため、 全ての断面を把握してどのように修正する必要があるかを知ることは不可能です。 また、破壊検査では熱硬化により形状が変形する恐れがあります。熱の影響により、元々は嵌合していなかった部分が嵌合してしまうなど、検査結果に悪い影響が出てしまいます。

ボトルおよびキャップの色表示により、異なる密度の材料が使用されていることが分かります。
ボトルおよびキャップの色表示により、異なる密度の材料が使用されていることが分かります。
ZEISS METROTOM 800 130kV/225kV
ZEISS METROTOM 800 130kV/225kV

Dimensional X線CT METROTOMによる検査

ZEISS METROTOM CTシステムでは、ボトルを切断することなく元のネジ止め状態でキャップの状態を確認することが可能です。 得られたCTデータから、ZEISS NEO insightsを使用してコンピュータ上でキャップの任意の位置の断面画像を見ることができるので、様々な断面から解析が可能です、また、簡単な操作で3Dビューとしてあらゆる方向から確認することもできます。 キャップとボトルの異なる材料密度は、コントラストを変更することにより、さらに容易に分析することができます。 3Dで完全に可視化することで、漏れの原因を特定するために、嵌合に不具合のあるねじ山のすべての箇所を見つけることができます。 さらに、異なる表示方法により、ねじ部の頂点またはボトル形状をどのように修正しなければならないかを示すことができます。