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

[email protected]

 

(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.