Að velja viðeigandi plasthráefni er ekki verkefni sem hægt er að fresta; það verður að skýra það á fyrstu stigum vöruhönnunar.
Þetta er vegna þess að mismunandi flokkar plastefna sýna athyglisverðan mun á frammistöðu og þessi munur mun hafa alhliða áhrif á hönnun plasthluta. Tökum veggþykktarhönnun sem dæmi: viðeigandi veggþykktargildi eru mismunandi eftir efninu. Upplýsingar eins og þykkt styrktar rifbeina og mál skrúfuhola munu einnig breytast eftir því sem efniseiginleikar breytast. Jafnvel samsetningarferlar vörunnar geta verið takmarkaðir af valinni gerð plasts.
Ennfremur er rýrnunarhraði ýmissa plastefna oft töluvert mismunandi. Ef sama sprautumót er notað til að vinna úr mismunandi plasthráefnum munu lokastærðir vöru sýna áberandi frávik. Þegar mótið hefur verið komið í framleiðslu verður tilraun til að skipta um plastefni tæknilega mjög erfið og leiðir til verulegs kostnaðarauka.
Þess vegna verður að hafa þetta í huga: Aldrei bíða þar til mótið hefur verið lokið og vöruprófunarstigið er hafið aðeins til að uppgötva að valið efni er vandamál og verður að skipta um það. Nauðsynlegt plastefni verður að vera nákvæmlega ákvarðað á fyrstu stigum vöruhönnunar.
Fjögur lykilskref fyrir val á plastefni
(1) Greindu nákvæmlega umsóknarumhverfi vörunnar
(2) Skildu að fullu hina ýmsu eiginleika plastefna
(3) Vísindalega ákvarða tegund plastefnis
(4) Veldu vandlega sérstaka plastefnisflokk
(1) Greindu nákvæmlega umsóknarumhverfi vörunnar
Þetta skref þjónar sem grunnur fyrir allt efnisvalsferlið. Það krefst yfirgripsmikils og ítarlegs-skilnings á raunverulegum notkunarsviðum vörunnar. Sérstaklega þarf að útskýra eftirfarandi kjarnaspurningar:
Sérstakur notkunarstaður vörunnar
Ákveðið hvar varan verður notuð. Verður það notað inni eða úti? Er það nákvæmnisíhlutur inni í rafeindabúnaði, eða ytri innréttingarhluti fyrir ökutæki? Mismunandi notkunarstaðir gera gjörólíkar kröfur um efniseiginleika. Til dæmis verða vörur sem notaðar eru utandyra að hafa framúrskarandi veðurþol til að standast veðrun frá náttúrulegum þáttum eins og sólarljósi, rigningu og hitasveiflum. Plasthlutir inni í rafeindatækjum geta aftur á móti gert strangar kröfur um einangrun.
Væntanlegur endingartími vörunnar
Er varan einnota rekstrarvara, eða er hún endingargóð vara sem þarf að virka í mörg ár eða jafnvel áratugi? Mismunandi væntingar til endingartíma leiða beint til mjög mismunandi krafna um endingu efnis, stöðugleika og svo framvegis. Fyrir vörur sem krefjast langtímanotkunar verður að velja efni sem getur viðhaldið stöðugri frammistöðu í langan tíma.
Vélrænni álagskröfur umsóknarumhverfisins
Hvers konar vélrænni kraftar mun varan bera við raunverulega notkun? Mun það oft verða fyrir þjöppun, spennu eða einstaka höggi? Djúpur skilningur á þessum vélrænu álagsskilyrðum hjálpar til við að skima eftir efnum með viðeigandi styrk og seigju og tryggja að varan bili ekki þegar hún verður fyrir álagi.
Efnakröfur umsóknarumhverfisins
Mun varan komast í snertingu við ýmis kemísk efni við notkun? Sem dæmi má nefna að vörur sem notaðar eru í efnaframleiðsluverkstæðum eða plastílát til að geyma efnafræðileg hvarfefni verða að vera úr efnum með góða efnaþol til að koma í veg fyrir veðrun af völdum efna, sem annars gæti haft áhrif á eðlilega virkni vörunnar.
- **Sérkröfur um útlit vöru og frammistöðu
Eru einhverjar sérstakar kröfur um útlit, eins og háglans yfirborðsáferð eða sérstaka liti og áferð? Hvað varðar afköst, þarf sérstaka eiginleika eins og logavarnarefni, vatnsheld eða andstæðingur-truflanir? Þessar útlits- og frammistöðuþarfir eru allir mikilvægir þættir sem hafa áhrif á efnisval.
Efnahagsleg sjónarmið
Kostnaður er alltaf mikilvægur þáttur sem ekki er hægt að hunsa í vöruhönnunarferlinu. Á þeirri forsendu að tryggja að frammistaða vöru uppfylli kröfur ættum við að leitast við að velja efni með mikilli-kostnaðarhagkvæmni. Sanngjarnt efnisval er áhrifarík leið til að stjórna heildarkostnaði vörunnar.
(2) Skilja að fullu hina ýmsu eiginleika plastefna
Plastefni hafa mikið og flókið sett af frammistöðubreytum. Áður en tiltekið efni er skimað út frá notkunarumhverfi vörunnar verðum við að rannsaka og skilja þessar breytur fyrirfram. Meðal þeirra ákvarða vélrænni frammistöðubreytur eins og togstyrkur, sveigjustyrkur og höggstyrkur beint hvernig efnið hegðar sér undir utanaðkomandi kröftum. Hitaafköst breytur eins og bræðslumark og hitabeygjuhitastig eru mikilvægar til að meta hæfi vörunnar í mismunandi hitaumhverfi. Fyrir plastíhluti í rafeindavörum eru rafmagnsframmistöðubreytur sérstaklega mikilvægar. Aðeins með því að ná yfirgripsmikilli og djúpri tökum á þessum frammistöðubreytum getum við samræmt efni nákvæmlega við kröfur vörunnar.
(3) Ákvarða vísindalega gerð plastefnis
Þegar við höfum ítarlegan skilning á notkunarumhverfi vörunnar og hinum ýmsu eiginleikum plastefna, getum við smám saman minnkað valkostina og ákvarðað tiltekna gerð plastefnis. Markaðurinn býður upp á mikið úrval af plastefnum, þar á meðal algengt almennt-plastefni eins og pólýetýlen (PE), pólýprópýlen (PP), pólývínýlklóríð (PVC) og pólýstýren (PS), auk verkfræðiplasts eins og pólýkarbónat (PC), pólýamíð (PA) og pólýbútýlen tereftalat (PBT). Hvert efni hefur einstaka frammistöðueiginleika. Við þurfum að vega ítarlega vörukröfurnar sem tilgreindar voru í fyrra skrefi til að velja viðeigandi efnisflokk.
(4) Veldu vandlega tiltekna plastefnisflokk
Eftir að hafa ákvarðað tegund plastefnis er næsta mikilvæga skrefið að velja tiltekna efnisflokk. Við getum leitað til eignagagnagrunna fyrir plastefni-faglega vettvanga eins og UL IDES, til dæmis-til að fá ítarleg gagnablöð fyrir tilteknar plastflokkar sem mismunandi birgjar bjóða upp á í sama plastflokki. Þessi gagnablöð veita tæmandi skrár yfir ýmsar efnistölur um frammistöðu. Við getum skimað og borið saman mismunandi einkunnir út frá sérstökum kröfum vörunnar, að lokum valið þá plastefnisflokk sem hentar vörunni best.
Í stuttu máli er val á plastefni flókið kerfisverkfræðiverkefni sem krefst þess að við hugsum um margar stærðir, þar á meðal notkunarumhverfi vörunnar, efniseiginleika og kostnað. Aðeins með því að fylgja vísindalegum og ströngum skrefum í valferlinu getum við fundið hentugasta plastefnið fyrir vöruna, tryggt framúrskarandi vörugæði og frammistöðu á sama tíma og árangursríkt kostnaðareftirlit og aukið samkeppnishæfni vörunnar á markaðnum.
Ég vona að innihaldið sem deilt er í þessari grein veiti dýrmæta tilvísun og aðstoð við hagnýt starf þitt við val á plastefni.
