Защо изборът на материал е решението, от което зависи всичко?

Защо изборът на материал е решението, от което зависи всичко останало

Свойствата на материала директно определят каква дебелина на стената е постижима, как частта ще изглежда и работи години надолу и дали продуктът може законно да се продава на вашия целеви пазар, ако е включен контакт с храни или безопасност на децата. Третирането на избора на материал като квадратче за отметка на късен-етап, а не като ранно дизайнерско решение, води до създаване на проблеми, които са много по-трудни за коригиране, след като матрицата вече е изградена.

Реален сценарий - Когато грешният избор на материал се появи месеци след пускането

Представете си разработчик на домакински продукти, който е избрал по-ниска{0}}пластмаса с общо предназначение-за линия за кухненски контейнери, главно за да постигне агресивна ценова цел. Частите изглеждаха и се представиха добре по време на първоначалното тестване, но в рамките на няколко месеца от продажбите на дребно започнаха да пристигат оплаквания от клиенти за напукване около областта на пантите на капака след многократна употреба, заедно със забележим проблем с абсорбирането на миризми, който не се прояви по време на краткосрочните-тестове. Материалът просто не беше подходящ за повтарящите се условия на огъване и контакт с храни, които продуктът действително изпитваше при ежедневна употреба, несъответствие, което по-задълбочен процес на избор на материал на етапа на проектиране вероятно би уловил.

Основните фактори, които трябва да управляват избора на материал

Механична производителност, цена, външен вид и съответствие с изискванията - Балансиране на четири приоритета

Изборът на кладенец за материал означава балансиране на няколко фактора едновременно, вместо оптимизиране само за един. Механичните показатели обхващат якост на удар, гъвкавост и устойчивост на износване спрямо начина, по който продуктът действително ще се използва. Разходите очевидно имат значение, но трябва да бъдат претеглени спрямо общите разходи за притежание, включително потенциални разходи за гаранция или репутация от преждевременна повреда, а не само цената на суровината за килограм. Външният вид обхваща чистота, блясък и стабилност на цвета през очаквания живот на продукта. Регулаторното приспособяване обхваща съответствие с изискванията за контакт с храни, химически ограничения и всички стандарти за безопасност, свързани с това как и къде ще се използва и продава продуктът.

Обичайни пластмаси, използвани в домакински продукти и в какво всъщност е добър всеки от тях

ABS, PP, PC и PS - Практическа разбивка

Всеки от тези материали наистина превъзхожда в различни ситуации, ето защо неизпълнението на „каквото и да сме използвали последния път“, вместо преразглеждане на избора на материал спрямо действителните изисквания на конкретния продукт, е една от най-честите и избегнати грешки при разработването на домакински продукти.

Избор на материали за козметични, видими повърхности

Clear PS Tray Family Injection Mold - Балансираща чистота, цена и устойчивост на надраскване

Фамилията за шприцформи Clear PS Tray изисква материално решение, съсредоточено до голяма степен върху оптичната чистота и цената, тъй като полистиролът предлага отлична прозрачност на сравнително ниска цена в сравнение с алтернативи като PC или PET. Компромисът е устойчивост на надраскване и дългосрочно{1}}запазване на чистотата, тъй като стандартният PS се надрасква по-лесно от по-твърдите алтернативи, което означава, че продуктите, за които се очаква често боравене или почистване, могат да придобият мътен вид с течение на времето, освен ако не е специално избрана степен-устойчива на надраскване или повърхностна обработка. За продукти, при които първият ден-външният вид е по-важен от годините употреба, стандартният PS често е правилният икономически избор. За продукти, за които се очаква да запазят чистота през годините на работа в домакинството, по-висок-клас прозрачен материал си заслужава добавената цена.

Избор на материали за структурни и монтажни-тежки продукти

Форма за шприцоване на капака на телефона за маса - Подходящ материал за щракване-Изисквания за монтиране и ребра

Инжекционната форма за настолен телефонен капак обикновено се нуждае от материал, който балансира твърдостта на структурните ребра и издатини с достатъчно гъвкавост, за да оцелее при повтарящи се цикли на монтаж без напукване. ABS е често срещан избор тук, по-специално защото предлага разумна среда между твърдост и устойчивост на удар, като се справя с многократното огъване, което-напасва функциите за щракване през годините на сглобяване и разглобяване по-добре от по-крехък материал като стандартния PS, като същевременно остава по-ценово-ефективни от опциите с по-висока-производителност като PC за продукти, които не се нуждаят от допълнителната ударна якост на PC.

Избор на материали за излагане на вода и химикали

Корпуси за пречиствател на вода Инжекционна форма - Химическа устойчивост и дългосрочна-стабилност

Инжекционната форма на корпуса на пречиствателя на вода се нуждае от материал, който наистина е подходящ за продължително излагане на вода и случаен контакт с почистващи химикали, което измества приоритета на материала към химическа устойчивост повече от всеки друг тип продукти, обсъждани в тази серия. PP често е избраният материал за този вид приложение, като се има предвид неговият отличен профил на химическа устойчивост, въпреки че продуктите с по-високи структурни или температурни изисквания понякога се нуждаят от материал като PC или смес от PP, проектирана за допълнителна здравина, в зависимост от специфичните вътрешни компоненти и натоварването, които корпусът трябва да поддържа.

Изисквания за материали за контакт с храни и безопасност на потребителите

Съображения на FDA, RoHS и REACH за материали за домакински продукти

Домакинските продукти, предназначени за контакт с храни, се нуждаят от материали, специално одобрени за тази употреба, а не само като цяло звучаща -безопасна за храна-пластмаса. В САЩ разпоредбите на FDA уточняват кои материали и добавки са одобрени за приложения в контакт с храни и производителите трябва да могат да потвърдят, че използваният специфичен клас смола отговаря на тези изисквания, а не само основният тип полимер като цяло. Ограниченията на RoHS, макар и основно свързани с електрониката, могат да се прилагат за домакински продукти с електронни компоненти, като ограничават определени опасни вещества в материали и добавки. REACH се прилага по-широко в целия ЕС, като обхваща регистрацията на химически вещества и ограниченията за почти всички промишлени стоки, включително домакински пластмасови продукти, независимо дали включват контакт с храни или електроника.

Разходи срещу ефективност -, където купувачите обикновено над- или под-спец. материал

Сравнение на разходите за материали и къде всъщност отиват парите

Често срещана грешка и в двете посоки е изборът на компютър за продукт, който всъщност не се нуждае от своята ударна якост, плащането на реална надценка за производителността, която продуктът никога няма да използва, или изборът на PS за продукт, който ще изпита реално механично напрежение, спестявайки първоначални разходи, като същевременно създава предвидими повреди надолу по линията. Съпоставянето на класа на материала с действителните функционални изисквания на продукта, вместо да се стига до която и да е от двете крайности, постоянно дава най-добрия общ резултат.

Как изборът на материал влияе върху дизайна на формата и параметрите на процеса

Изборът на материал не е изолиран от решенията за дизайн на матрицата, обхванати другаде в тази серия. Различните материали имат различна степен на свиване, което означава, че кухината на матрицата трябва да бъде оразмерена малко по-различно в зависимост от това кой материал действително ще се използва, детайл, който се превръща в истински проблем, ако материалът се замени, след като формата вече е изградена, без съответно да се коригират размерите на кухината. Материалите също се различават по характеристиките на течливостта, което пряко влияе върху риска от къс удар, както е описано в нашия специален материал по тази тема, и по отношение на необходимата температура на формата и времето за охлаждане, което влияе на времето на цикъла и следователно на -единичните производствени разходи. Точно поради тази причина заместването на материала в късен-етап, както е илюстрирано в по-ранния сценарий в тази статия, има тенденция да създава проблеми извън свойствата на самия материал.

Тенденции в индустрията - Нарастващо търсене на рециклирани и био{1}}битови материали

Интересът на потребителите и марките към рециклирано съдържание и био{0}}базирани пластмасови алтернативи нарасна значително в категорията домакински продукти през последните няколко години, воден отчасти от очакванията за устойчивост, обхванати по-задълбочено в нашия специален материал относно екологичните изисквания за дизайн на матрици. Това накара повече разработчици на домакински продукти да оценят рециклираните -съдържания ABS, PP и PS наред с опциите за първични материали, като понякога приемат скромен компромис с производителността в замяна на изпълнение на ангажиментите за устойчивост на марката или привличане на екологични потребители. Базираните на био- алтернативи, получени частично или изцяло от възобновяеми суровини, а не от петрол, остават по-малка, но нарастваща категория, като цяло все още носят премия за разходите и изискват внимателна оценка на механичните характеристики в сравнение с конвенционалните пластмаси за конкретното въпросно приложение.

Регулаторни изисквания, отнасящи се до материалите за домакински продукти

Стандарти за безопасност на потребителските продукти по региони

Освен вече обсъдените разпоредби за контакт с храни и химични ограничения, домакинските продукти, предназначени за пазари със значителен риск от излагане на деца, често са изправени пред допълнителни стандарти за токсичност на материала и механична безопасност, вариращи значително според региона. Потвърждаването кои специфични стандарти се прилагат за вашия целеви пазар и продуктова категория в началото на процеса на избор на материал избягва скъпия сценарий за откриване на пропуски в съответствие след като инструменталната екипировка и първоначалното производство вече са завършени, грешка, която е значително по-скъпа за коригиране, отколкото преразглеждането на изискванията за съответствие на материалите предварително по време на проектирането.

Как да изберете правилния материал за вашия домакински продукт - Практически контролен списък

Идентифицирайте действителните условия на механичен стрес на продукта, козметичните изисквания и излагането на химикали или вода, преди да изберете материал

Съобразете избора на материал с истинската функционална нужда, вместо да избирате по подразбиране най-евтината или най--възможната налична опция

Потвърдете съответствието за контакт с храни за конкретния клас смола, ако продуктът ще докосне храна, а не само общата група полимери

Обмислете изискванията на RoHS и REACH, ако продавате на пазарите на ЕС, независимо дали продуктът включва електроника

Оценете опциите за рециклирано-съдържание или био-материали, ако позиционирането на устойчивостта има значение за вашата марка

Потвърдете, че размерите на кухината на формата отчитат специфичната степен на свиване на избрания от вас материал, особено ако материалът е избран или променен след първоначалния дизайн на формата

Набавяне на подходящия материал чрез вашия производител - Какво да попитате

Сертификати за материали, последователност на партидите и MOQ за групови поръчки

Един опитен производител на шприцформи трябва да може да премине през компромисите с материалите с вас конкретно за случая на употреба на вашия продукт, вместо просто да потвърждава какъвто и да е материал, който първоначално посочите, без обсъждане. Когато оценявате фабрика за шприцформи, поискайте сертификати за материали, потвърждаващи конкретната степен на смола и всякаква документация за контакт с храни или нормативно съответствие, отнасяща се до вашия целеви пазар, заедно с информация за консистенцията на партида--за класа на материала, който обмисляте.

За поръчка на едро на шприцовани части си струва да обсъдите реалистични дългосрочни-очаквания за ефективност с вашия производител, преди да финализирате избора на материал, тъй като най-евтината оферта за материал на хартия не е непременно най-ниската обща цена, след като гаранционните претенции, оплакванията на клиентите или преждевременната повреда на продукта са включени в пълната картина.

ЧЗВ