Изборът на подходяща пластмасова суровина не е задача, която може да бъде отложена; трябва да се изясни по време на началните фази на проектирането на продукта.
Това е така, защото различните категории пластмасови материали показват значителни разлики в производителността и тези разлики ще повлияят цялостно на дизайна на пластмасовите части. Вземете за пример дизайна на дебелината на стената: подходящите стойности на дебелината на стената варират в зависимост от материала. Подробности като дебелината на усилващите ребра и размерите на отворите за винтове също ще се променят с промяната на свойствата на материала. Дори процесите на сглобяване на продукта могат да бъдат ограничени от избрания тип пластмаса.
Освен това степента на свиване на различните пластмаси често се различава значително. Ако една и съща шприцформа се използва за обработка на различни пластмасови суровини, размерите на крайния продукт ще покажат забележими отклонения. След като формата е пусната в производство, опитът за смяна на пластмасови материали става технически много труден и води до значително увеличение на разходите.
Ето защо трябва да имате предвид следното: никога не чакайте, докато матрицата бъде завършена и фазата на тестване на продукта е започнала само за да откриете, че избраният материал е проблематичен и трябва да бъде заменен. Необходимият пластмасов материал трябва да бъде точно определен по време на ранните етапи на проектиране на продукта.
Четирите ключови стъпки за избор на пластмасов материал
(1) Прецизно анализирайте средата на приложение на продукта
(2) Разберете напълно различните свойства на пластмасовите материали
(3) Научно определяне на вида на пластмасовия материал
(4) Внимателно изберете конкретния клас пластмасов материал
(1) Прецизно анализирайте средата за приложение на продукта
Тази стъпка служи като основа за целия процес на избор на материал. Изисква цялостно и-задълбочено разбиране на реалните сценарии за използване на продукта. По-конкретно, трябва да се изяснят следните основни въпроси:
Конкретно място на приложение на продукта
Определете къде ще се използва продуктът. Ще се използва ли на закрито или на открито? Дали това е прецизен компонент в електронно устройство или външна облицовка на превозно средство? Различните места на приложение налагат напълно различни изисквания към свойствата на материала. Например продуктите, използвани на открито, трябва да притежават отлична устойчивост на атмосферни влияния, за да издържат на ерозия от естествени фактори като слънчева светлина, дъжд и температурни колебания. Пластмасовите части в електронните устройства, от друга страна, може да имат строги изисквания за изолационни характеристики.
Очакван експлоатационен живот на продукта
Дали продуктът е консуматив за еднократна употреба или е издръжлив артикул, който трябва да функционира години или дори десетилетия? Различните очаквания за експлоатационен живот директно водят до много различни изисквания за издръжливост на материала, стабилност и т.н. За продукти, изискващи дългосрочна-използване, трябва да бъдат избрани материали, които могат да поддържат стабилна работа за продължителни периоди.
Изисквания за механично натоварване на средата на приложение
Какви форми на механични сили ще понесе продуктът по време на реална употреба? Ще се подлага ли често на компресия, напрежение или случаен удар? Дълбокото разбиране на тези условия на механично натоварване помага да се открият материали с подходяща якост и издръжливост, като се гарантира, че продуктът няма да се повреди, когато е подложен на напрежение.
Химически изисквания към средата на приложение
Продуктът ще влезе ли в контакт с различни химически вещества по време на употреба? Например, продуктите, използвани в цеховете за химическо производство, или пластмасовите контейнери за съхранение на химически реактиви трябва да бъдат направени от материали с добра химическа устойчивост, за да се предотврати ерозия от химикали, която иначе би могла да повлияе на нормалната функция на продукта.
- **Специални изисквания за външен вид и производителност на продукта
Има ли някакви специфични изисквания за външен вид, като високо-гланцово покритие на повърхността или определени цветове и текстури? По отношение на производителността, необходими ли са специални характеристики като забавяне на горенето, хидроизолация или анти-статични свойства? Всички тези изисквания за външен вид и производителност са важни фактори, влияещи върху избора на материал.
Икономически съображения
Цената винаги е важен фактор, който не може да бъде пренебрегнат по време на процеса на проектиране на продукта. Предпоставката да гарантираме, че производителността на продукта отговаря на изискванията, трябва да се стремим да избираме материали с висока-ефективност на разходите. Разумният избор на материал е ефективен начин за контролиране на общата цена на продукта.
(2) Напълно разбиране на различните свойства на пластмасовите материали
Пластмасовите материали имат богат и сложен набор от експлоатационни параметри. Преди да проверим конкретни материали въз основа на средата на приложение на продукта, трябва да проучим и разберем тези параметри предварително. Сред тях параметрите на механичните характеристики като якост на опън, якост на огъване и якост на удар директно определят как се държи материалът при външни сили. Параметри на топлинна ефективност, като точка на топене и температура на топлинна деформация, са критични за преценката на пригодността на продукта при различни температурни среди. За пластмасовите компоненти в електронните продукти параметрите на електрическата ефективност са особено важни. Само чрез цялостно и задълбочено овладяване на тези параметри на производителност можем точно да съобразим материалите с изискванията на продукта.
(3) Научно определяне на вида на пластмасовия материал
След като разберем задълбочено средата на приложение на продукта и различните свойства на пластмасовите материали, можем постепенно да стесним възможностите и да определим конкретния тип пластмасов материал. Пазарът предлага голямо разнообразие от пластмасови материали, включително обикновени-пластмаси с общо предназначение като полиетилен (PE), полипропилен (PP), поливинилхлорид (PVC) и полистирен (PS), както и инженерни пластмаси като поликарбонат (PC), полиамид (PA) и полибутилен терефталат (PBT). Всеки материал има уникални експлоатационни характеристики. Трябва да претеглим цялостно изискванията за продукта, идентифицирани в предишната стъпка, за да изберем най-подходящата категория материали.
(4) Внимателно изберете конкретния клас пластмасов материал
След определяне на вида на пластмасовия материал, следващата критична стъпка е изборът на конкретния клас материал. Можем да се консултираме с базите данни със свойствата на пластмасовите материали-професионални платформи като UL IDES, например-за да получим подробни информационни листове за конкретни класове пластмаса, предлагани от различни доставчици в рамките на една и съща пластмасова категория. Тези информационни листове предоставят изчерпателни записи на различните показатели за материалите. Можем да преглеждаме и сравняваме различни степени въз основа на специфичните изисквания на продукта, като в крайна сметка избираме класа пластмасов материал, който най-добре отговаря на продукта.
В обобщение, изборът на пластмасов материал е сложна системна инженерна задача, която изисква от нас да вземем предвид множество измерения, включително средата на приложение на продукта, свойствата на материала и цената. Само чрез следване на научни и стриктни стъпки по време на процеса на подбор можем да намерим най-подходящия пластмасов материал за продукта, като гарантираме отлично качество и производителност на продукта, като същевременно постигаме ефективен контрол на разходите и повишаваме конкурентоспособността на продукта на пазара.
Надявам се, че съдържанието, споделено в тази статия, предоставя ценна справка и помощ за вашата практическа работа при избора на пластмасов материал.
