Il tuo partner nella scelta della materia plastica ideale

Stai sviluppando un nuovo prodotto? Sei alla ricerca di prodotti alternativi? Per trovare il materiale ideale, è importante valutare tutti gli aspetti di un’applicazione. Ciascuna parte ha i suoi requisiti specifici e necessita di un approccio disciplinato e scientifico per la scelta del materiale.

Per comprendere le tue esigenze, i nostri esperti adottano un approccio passo dopo passo per aiutarti a identificare il materiale ottimale. Viene condotta un’attenta analisi della progettazione della parte, dei requisiti di prestazione, del processo produttivo e delle relative attrezzature, in modo che i requisiti critici possano essere prioritizzati e classificati, il che consente la selezione della resina termoplastica giusta.

Processo di assistenza nella scelta dei materiali

Progettazione

Progettazione

La progettazione di un componente o di un assemblaggio finito è generalmente definita con l’obiettivo di soddisfare le esigenze funzionali dell’applicazione. Tuttavia, è fondamentale rivedere la progettazione per garantire che non ci siano omissioni né nel processo produttivo né nel materiale, che potrebbero essere dannose per le prestazioni del prodotto finale, e definire eventuali caratteristiche che potrebbero essere cruciali per il processo di selezione dei materiali. Tra i principali criteri da considerare figurano:

  • Spessore della parete: le uniformità, i rapporti tra nervature e spessori delle pareti e le aree sottili o spesse sono fondamentali per le prestazioni del pezzo
  • Angoli: l’uso corretto dei raggi e l’evitare angoli vivi
  • Tensione: posizioni a rischio di concentrazione di tensioni elevate
  • Dimensionale: aree a rischio di restringimento o deformazione non uniforme
  • Raffreddamento: geometria che può comportare difficoltà di raffreddamento

È importante considerare attentamente la progettazione ed essere preparati e flessibili rispetto ad alternative o cambiamenti durante il processo di selezione del materiale. A volte è meglio accettare una modifica progettuale che consentirà a un materiale con prestazioni inferiori (e meno costoso) di funzionare nell’applicazione.

Requisiti prestazionali e funzionali

Requisiti prestazionali e funzionali

Oltre alle considerazioni di progettazione, è fondamentale definire i requisiti prestazionali finali dell’applicazione, inclusi eventuali requisiti normativi o di certificazione applicabili. Questioni da tenere presente:

  • Quali sono i requisiti di mercato e di uso finale?
  • Quali sono le considerazioni meccaniche?
    Rigidità, tenacità, urti, fatica, deformazione, durezza, requisiti relativi a temperature elevate o umidità, ecc.
  • Quali sono le esigenze dimensionali e di tolleranza?
  • Quali sono le condizioni ambientali alle quali il prodotto o componente verrà esposto?
    Temperature estreme, considerazioni sull’umidità, esposizione agli UV, esposizione chimica, ecc.
  • Sono previsti requisiti contro usura, abrasione o attrito?
  • Quali sono i requisiti estetici (ad es. lucentezza, texture, colore, ecc.)?
  • Sono previsti requisiti normativi di agenzie governative, di mercato o di prodotto?
    Grado di infiammabilità, proprietà elettriche, FDA, ISO10993 o USP Classe VI, NSF, UL, Standard Mil, FMVSS, CSA, Approvazioni auto, RoHS, REACH, CA Prop 65, ecc.
  • Le esigenze di sterilizzazione devono essere prese in considerazione, ad esempio autoclave, EtO, radiazioni, ecc.?
  • Sono previsti requisiti di sostenibilità?
    Contenuto riciclato, contenuto biologico, compostabilità, ecc.
Processo e attrezzature

Processo e attrezzature

Durante il processo di selezione del materiale è necessario considerare attentamente il processo di produzione al fine di garantire che i dettagli rilevanti non vengano trascurati e che i relativi requisiti possano essere soddisfatti dal materiale selezionato.

  • Definire il processo: iniezione, estrusione, soffiaggio per estrusione, soffiaggio per iniezione, termoformatura, stampaggio rotazionale, film, ecc.
  • Esigenze di processo: flusso, restringimento, rilascio o scivolamento, anti-aderenza, basso trasporto di acqua, dimensione del granulo o della mesh, ecc.
  • Attrezzature: cavitazione, considerazioni sullo sformo, iniezione e colata, sfiati, tipi di acciaio, rapporto di soffiaggio, progettazione dell’area e pinch-off di soffiaggio, allineamento del perno di soffiaggio, ecc.
  • Processi secondari e automazione: taglio, foratura, fissaggio, incollaggio, saldatura termica, decorazione o verniciatura, ecc.
Requisiti di classificazione

Requisiti di classificazione

È importante dare priorità agli attributi del materiale che sono più critici per un’applicazione o un componente. Per raggiungere questo obiettivo, è necessario esaminare i requisiti dell’applicazione dando priorità a quelli più importanti in modo che determinino il processo di selezione del materiale.

Ad esempio, se un’applicazione richiede un materiale trasparente, con un’ottima trasmissione della luce e resistenza agli UV, l’unica opzione possibile potrebbe essere l’acrilico (PMMA).

Un’altra applicazione potrebbe richiedere un materiale trasparente con altri attributi funzionali meno critici. Pertanto, è necessario considerare diversi materiali, tra cui:

  • Acrilico (PMMA)
  • PC
  • GPPS
  • SAN

La classificazione e revisione dei requisiti più critici per l’applicazione garantirà che siano considerati i materiali adatti per l’applicazione e consentirà il raggiungimento dell’obiettivo di trovare materiali a costi ridotti che soddisfino i requisiti stabiliti.

Valutazione dei materiali

Valutazione dei materiali

Dopo aver stabilito e classificato i requisiti, i nostri esperti tecnici ti aiuteranno a valutare e confrontare le soluzioni di materiali potenziali per la tua applicazione. La selezione finale che farai dovrebbe essere basata su:

  • Proprietà dei materiali: schede tecniche e dati di test dei materiali supplementari
  • Disponibilità regionale e globale
  • Preferenze del produttore
  • Disponibilità di fornitura
  • Esperienze precedenti
  • Valutazioni competitive
Test sull’utilizzo finale

Test sull’utilizzo finale

È necessario testare il prodotto finale o il componente effettivo per confermare che il materiale selezionato, la progettazione della parte e il processo di produzione offrano le prestazioni richieste per l’applicazione. Questo passaggio viene completato in diverse fasi all’interno del ciclo di sviluppo del prodotto, ad esempio durante la prototipazione iniziale, la convalida della produzione o entrambe. I nostri esperti possono aiutarti a stabilire un piano di test, analizzare i dati di test per determinare se il materiale, la progettazione della parte o il processo soddisfano le tue esigenze, dandoti suggerimenti per eventuali miglioramenti, se necessario.

Le fasi di verifica dei test utilizzate per valutare i risultati finali possono includere:

  • Stampa 3D: per “proof of concept” di base.
  • Prototipizzazione: utensili di taglio rapido per confermare che siano soddisfatti i requisiti di forma, adattamento e funzionalità, nonché i requisiti iniziali di assemblaggio e meccanici.
  • Test del prototipo: simulazioni di laboratorio o test reali di componenti o assemblaggi per fornire una prima indicazione di come si comporterà il prodotto. Tieni presente che le parti prototipo non sono fedeli al 100% alla produzione, il che potrebbe essere preso in considerazione durante la revisione dei risultati.
  • Aumento della produzione in scala:
    • Stabilisci una strategia di convalida e piano di test, basata su una valutazione dei rischi e delle modalità di guasto dei componenti e del prodotto finale o dell’assemblaggio.
    • Sviluppa uno strumento di transizione alla produzione (bassa cavitazione) o uno strumento di produzione finale.
    • Utilizza un approccio scientifico per sviluppare il processo di produzione, con valutazioni metrologiche che possono includere la raccolta dati attraverso DOE (Design of Experiments, Progettazione degli esperimenti), studi di capacità e ispezioni del primo articolo.
    • Conferma che le parti soddisfino i requisiti di progettazione e prestazioni specificati come originariamente definiti nel piano di convalida e test.
    • Esegui test dei componenti o dell’assemblaggio, relativi a resistenza agli agenti atmosferici, infiammabilità o elettrici UL, caduta, fatica/vibrazione, compatibilità chimica, ecc.
    • Cambia la progettazione, le attrezzature, il processo o il materiale secondo le necessità.
    • Esegui i test finali del prodotto prima del lancio.
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