راهنمای طراحی قطعه و قالب/ فرآیند طراحی قطعه

بسپار/ ایران پلیمر عوامل بسیاری بر طراحی قطعه پلاستیکی تاثیر میگذارند. از جمله این عوامل عبارتند از: الزامات عملکردی (مانند بارگذاری مکانیکی و پایداری فرابنفش)، نیازهای زیبایی ظاهری (مانند رنگ، سطح شفافیت و پاسخ لمسی) و مسایل اقتصادی (مانند هزینه مواد، نیروی کار و تجهیزات اصلی). این عوامل، همراه با سایر مسایل طراحی، مانند تاییدیه کارگزار، پارامترهای فرایندی و یکپارچگی (Consolidation) قطعه، در این مقاله بحث شده است.
فرایند طراحی
مانند یک بازی موفق در فوتبال، طراحی و تولید محصول پلاستیکی موفق نیز نیاز به تلاش گروهی و راهبرد درست دارد. هنگام طراحی قطعات پلاستیکی، گروه شما باید از بازیکنان متنوعی، از جمله طراحان مفهومی (conceptual)، مهندسان طراحی، تامین کنندگان مواد، سازندگان قالب، پرسنل تولید، فرایندکاران، تکمیل کننده ها (finishers) و آرایه گرها (decorators) تشکیل شده باشد. فرصت شما برای تولید یک محصول که با موفقیت در بازار رقابت کند، هنگامی افزایش مییابد که راهبرد شما به طور کامل از نقاط قوت گروه استفاده کند و محدودیتهای اعضا را درنظر بگیرد.
پیش از اینکه بسیاری از جنبههای طراحی مشخص شود و قابل تغییر نباشد، همزمان ورودی بازیکنان مختلف را در اوایل توسعه محصول درخواست کنید. پیشنهادات را برای افزایش عملکرد محصول یا برای ساده سازی و بهبود مراحل مختلف تولید مانند ساخت قالب، فرایند، مونتاژ و اتمام تطبیق دهید. اغلب طرحهایی که به تولید پیچیده و هزینه اضافه نیاز ندارند، مراحل توسعه مفهوم تا ساخت را به ترتیب میگذرانند.
ورودی اولیه به گروههای مختلف طراحی و ساخت کمک میکند تا به جای هزینه های مربوط به اقلام یا فرایندهای تکی روی هزینه کل تولید متمرکز شوند. اغلب اضافه کردن یک مرحله فرایند و هزینه مربوطه در یک محل باعث کاهش بیشتر کل هزینه تولید میشود. برای مثال، اضافه کردن قفلهای شلاقی (snap latches) و مشخصه های توهمچینی (features nesting) ممکن است هزینههای قطعه و قالب را افزایش دهد و در عین حال، صرفه جویی بیشتر در عملیات مونتاژ و هزینه های مربوطه ایجاد کند. به همین ترتیب، استفاده از یک بسپار گران با رنگ آمیزی درون قالب (molded-in color) و مقاومت UV میتواند هزینه مواد خام را افزایش دهد، در حالی که هزینه های پوشرنگزنی (painting) را حذف میکند.
هنگام طراحی و ساخت قطعات، بر تعیین و حداکثرسازی عملکرد و ظاهر قطعه، تعیین نیازهای واقعی قطعه، ارزیابی گزینه های فرایندی، انتخاب مواد مناسب، کاهش هزینه های تولید و انجام آزمایشهای اولیه تمرکز کنید. به دلايلي که در بالا ذکر شد، اين تلاشها بايد همزمان انجام شود.
تعیین الزامات قطعه پلاستیکی
به طور کامل نیازهای مواد و قطعه مورد نیاز خود را که بر طراحی قطعه و انتخاب ماده تاثیر میگذارد، بررسی و ارزیابی کنید. هنگام ارزیابی این نیازمندیها، شرایط مصرف نهایی و بارگذاریها را بیشتر از شرایط مورد نظر در نظر بگیرید: قطعات پلاستیکی اغلب در هنگام ساخت و حمل و نقل در شرایط سختتر نسبت به استفاده واقعی قرار میگیرند. به تمام جنبههای عملکرد قطعه و مواد از جمله موارد زیر نگاه کنید.
بارگذاری مکانیکی
به دقت تمام بارگذاریهای مکانیکی نظیر بارهای ایستای (static) کوتاه مدت، ضربهها و بارهای ارتعاشی یا دوره ای را که میتوانند منجر به خستگی (fatigue) شوند، ارزیابی کنید. از تمام بارهای طولانی مدت که میتوانند باعث خزش یا تنش شوند، مطمئن شوید.
برگردان: دکتر فاطمه خودکار
(ادامه دارد …)
متن کامل این مقاله را در شماره 197ام بسپار که در نیمه بهمن ماه منتشر شده است بخوانید.
در صورت تمایل به درخواست نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک سالانه با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید.