طراحی قطعات پلاستیکی

عوامل بسیار زیادی در طراحی اجزای پلاستیکی تأثیرگذار هستند. از میان این عوامل، الزامات عملکردی از قبیل بارگذاری های مکانیکی و پایداری در برابر اشعه فرابنفش، الزامات زیبایی از قبیل رنگ و میزان شفافیت و مسائل مربوط به احساس در هنگام لمس قطعه، مسائل اقتصادی از قبیل ماده مورد استفاده، نیروی کار مورد نیاز و هزینه اولیه تجهیزات از مواردی است که باید در نظر گرفته شود.
مانند یک تیم فوتبال، برای طراحی قطعات پلاستیکی خوب، نیاز به کار تیمی خوب داریم. این تیم باید شامل: طراحان مفهومی، استایلیست ها، مهندسین طراح، تأمین کننده مواد، قالب سازان، پرسنل ساخت و ساز، پرداخت کننده های نهایی و دکوراتورها باشد. [ ۱]
قطعات پلاستیکی در بخش های داخلی خودرو، لوازم الکترونیکی، لوازم منزل، تجهیزات پزشکی، دیسک های فشرده و … مورد استفاده قرار می گیرند. [ ۲]
در فرایند تزریق پلاستیک معمولاً نیاز داریم که قطعه، به تولید انبوه برسد. برای مثال یک قالب تزریق پلاستیک با قیمت ۵۰۰۰۰ دلار که فقط قرار است ۱۰۰۰ قطعه تولید کند، به قیمت نهایی هر قطعه تولید شده ۵۰ دلار می افزاید. این در حالی است که اگر قرار باشد همین قالب ۵۰۰ هزار قطعه تولید کند، هزینه افزوده شده به هر قطعه فقط ۰٫۱ دلار خواهد بود.
این فرایند جهت ساخت قطعات پلاستیکی به شکل پروفیل و لوله و … به کار می رود.
این فرایند جهت ساخت قطعات تو خالی مانند دبه و بطری ها مورد استفاده قرار می گیرد.
این فرایند جهت ساخت اشکال پلاستیکی از شیت های ترموپلاستیکی می باشد.
بارهای استاتیک کوتاه مدت، ضربه، ارتعاش، بارهای دوره ای ( Cyclic Loads ) و … باید در نظر گرفته شود.
تمام شرایط دمایی قطعه را در نظر بگیرید. اکثر خواص مکانیکی مواد پلاستیکی از قبیل استحکام تسلیم، مدول الاستیسته و … با تغییر دما، تغییر می کنند. در دماهای پایین استحکام در مقابل ضربه کاهش می یابد.
خواص الکتریکی مورد نیازتان را در نظر بگیرید.
مقاومت به حرارت، رطوبت، اشعه ماورا بنفش
افزایش بیش از حد دقت تلرانس می تواند به افزایش غیر معقول قیمت نهایی بینجامد.
باید دقت شود که هزینه کل سیستم در نظر گرفته شود و نه فقط قیمت قطعه و مواد.
پلاستیک ها رسانای ضعیف گرما هستند و قسمت های ضخیم قطعات پلاستیکی در هنگام انجماد در داخل قالب یا پس از جداسازی از آن، تمایل به فرورفتن و ایجاد عیبی به نام Sink mark دارند. از طرفی به دلیل گرانی مواد پلاستیکی همیشه سعی بر این است که از سازه های ضخیم پرهیز شود. پلاستیک ها در هنگام انجماد دچار انقباض شده ( Shrink ) و در هنگام طراحی همیشه باید به این اختلاف اندازه قالب و قطعه منجمد شده توجه داشت. در طراحی قطعات پلاستیکی همیشه از مدل پوسته ای یا Shell استفاده می شود تا از ایجاد مشکلات ذکر شده پرهیز شود. [ ۳]