Thiết kế sản phẩm nhựa (phần 1): Cách tiếp cận thiết kế toàn diện

Có 4 yếu tố nguyên tắc để tạo ra một sản phẩm nhựa thành công: lựa chọn vật liệu, thiết kế bộ phận, dụng cụ và chế biến. Thông thường, các nhà thiết kế sản phẩm là những nhà thiết kế bộ phận hiệu quả nhưng có kiến ​​thức hạn chế về các lĩnh vực khác.

Điều này dẫn đến các sản phẩm đắt hơn mức cần thiết và khó sản xuất – cũng làm tăng chi phí.

Nhiều công ty đã giải quyết vấn đề này thông qua việc sử dụng các nhóm thiết kế đa ngành. Tuy nhiên, các thành viên trong nhóm báo cáo rằng các nhóm như vậy có thể bị rối loạn hoạt động, thường là do lịch trình của các thành viên trong nhóm khó đồng bộ hóa hoặc thiếu các kỹ năng cần thiết.

Lý tưởng nhất, người thiết kế bộ phận sẽ biết đủ về những lĩnh vực khác này để có thể thiết kế theo ý họ. Tình huống không tưởng đó có thể tạo ra ưu điểm cuối cùng trong thiết kế sản phẩm hiệu quả — phương pháp thiết kế toàn diện.

Ví dụ về nắp chai.
Đóng một cái chai
Một ví dụ của kiểu suy nghĩ này là trường hợp đóng nắp lọ đựng mỹ phẩm. Để bảo vệ nội dung bên trong, việc đóng phải niêm phong phần mở.

Thông thường, con dấu đó được tạo ra bằng một vòng đệm hoặc lớp lót được kẹp lại bằng lực do ren vít cung cấp, do đó tạo ra thứ thường được gọi là nắp chai.

Lựa chọn quy trình được đơn giản hóa bởi vì quy trình lựa chọn cho hầu hết các ứng dụng nắp chai là ép phun.

Đúc nén và đúc truyền là những khả năng, tuy nhiên, chúng chậm hơn so với ép phun và hiếm khi được sử dụng cho vật liệu nhựa nhiệt dẻo. Do đó, chúng sẽ chỉ được xem xét nếu vật liệu được lựa chọn hóa ra là một cái phích.

Ví dụ về nắp chai mỹ phẩm
Trong trường hợp nắp chai mỹ phẩm, nhiệt độ khắc nghiệt nhất mà nó có thể gặp phải sẽ được vận chuyển hoặc rửa trước khi sử dụng. Điều này giới hạn phạm vi mà hầu hết các loại nhựa nhiệt dẻo có thể sử dụng được mà không bị biến dạng.

Tuy nhiên, sự giãn nở nhiệt sẽ cần phải được xem xét vì nắp không thể nới lỏng đủ để phá vỡ niêm phong ở nhiệt độ cao và cũng không đủ co lại để nứt ở nhiệt độ thấp.

Hơn nữa, nó không được hỏng do sự thư giãn căng thẳng theo thời gian cũng như không truyền mùi của chính nó vào bên trong. Đối với ứng dụng mỹ phẩm, cũng có thể có yêu cầu về bề mặt có độ bóng cao.

Quan trọng nhất, nó phải chịu được sự tấn công hóa học của các chất bên trong. Trong khi các nhà sản xuất nhựa thông thường thực hiện các thử nghiệm hạn chế về khả năng chống lại các hợp chất hóa học khác nhau, họ không thể làm điều này khi thành phần của chất tiếp xúc là bí mật, chẳng hạn như với mỹ phẩm.

Nhà sản xuất dự kiến ​​sẽ tiến hành các thử nghiệm như vậy một cách riêng tư.

Có một yếu tố khác về lựa chọn vật liệu cho nắp chai liên quan đến các nguyên tắc chế tạo và chế tạo công cụ. Nó xuất phát từ thực tế là phải đưa ra quyết định xem các chủ đề sẽ được tách ra khỏi lõi, tắt lõi hoặc lõi được thu gọn để cho phép đẩy ra.

Công cụ cho trước đây sẽ ít tốn kém hơn và khuôn sẽ hoạt động với tốc độ nhanh hơn nhiều. Tuy nhiên, vật liệu phải là vật liệu đủ dẻo để tách khỏi khuôn, nhưng đủ cứng để thực hiện các chức năng khác của nó.

Vấn đề được tạo ra bởi thực tế là sự hình thành của một sợi tạo ra nhựa tại một điểm bên trong đường kính lớn nhất của lõi cứng như thể hiện trong hình dưới đây

Khi lực đẩy đẩy lên đế của nắp để lấy nó ra khỏi lõi, nó phải đủ linh hoạt để mở rộng ra khỏi lõi như minh họa bên dưới