No processo de design deprodutos plásticos, existem algumas considerações básicas que não podem ser ignoradas. Pode-se dizer que os fabricantes de matérias-primas são importantes promotores do design de produtos plásticos. Este artigo apresenta as habilidades e os princípios básicos do design de produtos plásticos a partir dos aspectos de seleção de materiais, seleção de processamento, consideração de resistência, design de moldes etc.
1. Lista de verificação do design
O objetivo do desenvolvimento ou aprimoramento de novos produtos é fazer com que os produtos tenham excelente desempenho enquanto obtêm baixo custo de produção. As tarefas de projeto incluem principalmente a seleção de matérias-primas, métodos de processamento, cálculo de resistência e design de moldes.
Somente considerando esses fatores e acompanhando sistematicamente podemos produzir moldes comerciais e de alta qualidade. Deve-se enfatizar que a praticabilidade e a eficiência de custos dos plásticos não são inevitáveis, e os projetistas devem prestar muita atenção às soluções corretas do processo de seleção e processamento de matérias-primas.
2. Comparação de matérias-primas
Comparado com outras matérias-primas tradicionais, atenção especial deve ser dada ao design das peças de matéria-prima plástica.
As propriedades dos plásticos podem variar em uma ampla variedade. Ao adicionar cargas, materiais de reforço e modificadores, suas propriedades serão grandemente transformadas. Às vezes, nas mesmas condições de operação, o plástico mostra desempenho completamente diferente do metal. Portanto, o design funcional econômico e eficaz do metal fundido, se aplicado a plásticos com pressa, falhará facilmente.
Quando a temperatura do material estiver próxima do seu ponto de fusão, a temperatura e o tempo afetarão diretamente o comportamento da deformação da matéria-prima.
As propriedades dos plásticos não são apenas as propriedades das matérias-primas puras. Se as matérias-primas forem processadas em uma faixa inadequada, o melhor design falhará. Da mesma forma, os produtos não podem ser processados para solucionar os pontos fracos do design. Portanto, a qualidade das peças plásticas pode ser garantida apenas quando todos os fatores são considerados.
3. Design de economia de custos
Os designers são os principais responsáveis pelo custo final das peças plásticas. Sua decisão predetermina o custo de produção, fabricação de moldes e montagem. Revisões e otimizações posteriores costumam ser caras e inviáveis.
Dar uma folga completa às vantagens das matérias-primas plásticas pode economizar custos em muitos aspectos. Design integrado multifuncional, tecnologia de montagem de baixo custo (como fivela, dispositivo de soldagem, dispositivo fixo, tecnologia de moldagem por injeção de material duplo, etc.), características autolubrificantes, procedimentos de tratamento de superfície livre, etc. Preste atenção à espessura da parede, molde, tolerância, matérias-primas etc. para economizar ainda mais custos.
4. Tecnologia básica de montagem
Algumas tecnologias simples de montagem reconhecidas por todos os projetistas, como montagem de fivela, montagem de prensas e montagem de roscas, podem economizar bastante os custos de produção montando componentes de maneira fácil e rápida.
A maior vantagem da montagem de fivela é que não são necessárias peças de montagem adicionais. No design do fecho, o projetista deve garantir a dimensão geométrica do acessório para evitar a perda das peças de montagem causadas pelo relaxamento da tensão.
O encaixe por pressão pode fazer com que os componentes plásticos sejam montados com alta resistência e com o menor custo.
O conjunto da rosca é composto pela aplicação de parafusos de tipo separado, tipo combinado ou inserto de parafuso integral. Para evitar a ocorrência de componentes não qualificados, é uma etapa fundamental para garantir o tamanho correto da luva do eixo. Muitas sugestões podem ser feitas pelos fabricantes de parafusos a esse respeito.
5. Seleção de material
De um modo geral, não há materiais ruins, apenas os materiais errados são usados em campos específicos.
O termoplástico é o mais comumente usado na moldagem por injeção. Pode ser dividido em plástico amorfo e plástico semi-cristalino. De um modo geral, o termoplástico semi-cristalino é usado principalmente para peças com alta resistência mecânica, enquanto o termoplástico amorfo é frequentemente usado para revestimento, porque não é fácil dobrar.
Os termoplásticos são divididos em não reforçados, reforçados com fibra de vidro, mineral e preenchidos com vidro. A fibra de vidro é usada principalmente para aumentar a resistência, firmeza e temperatura de aplicação; as fibras minerais e de vidro têm um efeito de reforço mais baixo, usado principalmente para reduzir a deformação.
6. Reforço da costela
Em geral, a rigidez dos componentes pode ser aprimorada pelos seguintes métodos:
Aumentar a espessura da parede;
Aumentar o módulo de elasticidade (por exemplo, aumentar o conteúdo de fibra reforçada);
Os reforços são considerados no design.
Se o material utilizado no projeto não atender à rigidez necessária, o material com módulo de elasticidade maior deve ser selecionado. Um grande momento de inércia pode ser facilmente alcançado através da fixação de reforços grossos e altos. No entanto, para plásticos de engenharia termoplásticos, esse método geralmente produz amolgadelas na superfície, cavidades internas e urdiduras. Além disso, se o reforço for muito alto, a estrutura poderá se expandir sob carga. Por esse motivo, o tamanho do reforço deve ser mantido em uma proporção razoável.
Para garantir que os produtos com reforços possam ser facilmente ejetados, é necessário projetar um cone adequado de desmoldagem.
É muito importante para componentes com requisitos de superfície muito altos, como as dimensões das tampas das rodas. O design correto dos reforços pode reduzir a possibilidade de amassados na superfície dos componentes e melhorar a qualidade dos componentes.
No design de plástico, a estrutura cruzada é a melhor porque pode lidar com muitas mudanças diferentes na disposição da carga. O design correto da estrutura cruzada que pode suportar a tensão esperada pode garantir a distribuição uniforme da tensão em todo o produto.
7. Tolerâncias
Os produtos moldados por injeção não podem ter a mesma tolerância que os produtos usinados. Embora a maioria das pessoas esteja ciente disso, geralmente especifica tolerâncias inacessíveis ou inviabiliza a produção econômica.
