Развитие пластмасс и связанных с ними технологий обработки стало феноменальным эпизодом в истории материаловедения. При крупномасштабном развитии, имевшем место только в течение последних 60 лет, использование пластмасс при проектировании и изготовлении изделий увеличилось со скоростью, не имеющей аналогов в традиционных материалах. Благодаря широкому спектру доступных свойств, пластмассы стали одним из самых востребованных материалов в современном мире. Также рекомендуем заказать качественное изготовление деталей в ЧП "Райнпласт Украина" по выгодной цене.
Больше пластмасс теперь доступно дизайнеру и инженеру, чем на любом предыдущем этапе в истории промышленности. Сегодня насчитывается более 90 генерических пластиков и около 1000 подсистемных модификаций с 50 тысячами коммерческих марок, доступных более чем 500 производителям.
Краткая история развития пластика и проверенного использования означала для дизайнера и инженера, что для критических инженерных приложений никогда не было достаточно времени, чтобы полностью изучить срок службы и проблемы, которые могут возникнуть при использовании пластмасс. Всегда существовал вопрос об уязвимости к неудаче и о возможных потенциальных судебных разбирательствах. В некоторой степени эта ситуация улучшилась, так как портфель успешных пластиковых конструкций вырос в сложных инженерных приложениях. Однако для новых инновационных приложений, вытесняющих границы материальных характеристик, проблема остается.
Проектирование для обеспечения надежности пластиковых изделий имеет решающее значение в связи с возрастающей важностью:
Требования к ответственности за продукцию
Экологические проблемы
Сертификация для того, чтобы стать утвержденным поставщиком
Осознание качественных издержек
Ответственность за продукцию может быть наиболее разрушительной с поселениями и штрафами в размере тысяч или даже миллионов фунтов, особенно если отказ привел к травме или смерти. В дополнение к финансовым расходам на судебное разбирательство, отвлечение ключевых сотрудников от обычных обязанностей, потеря восприятия продукта, доверие к бренду и репутация производителя.
Учитывая, что примерно 70% пластмассовых изделий выходят из строя преждевременно, неудачи плохо сообщаются, поскольку владельцы неудавшихся продуктов, как правило, обычно неохотно публикуют этот факт. Проведение расследований таких случаев, как правило, не распространяется по соглашениям о конфиденциальности клиентов, и по этой причине деятельность преимущественно скрыта. Как следствие, потенциальные выгоды, такие как обучение ошибкам и несчастьям других людей, а также определение приоритетов исследований и критических проблем в разработке продукта далеко не полностью используются.
Из объема исследований по разрушению пластмассы и резины, проведенного Smithers Rapra, ясно, что ограниченное распространение знаний о разрушении пластика и резины в общественном достоянии привело к непрерывному циклу инцидентов с пластической и резиновой ошибкой из всех отраслей промышленности. Уроки хорошего дизайна пластиковых и резиновых изделий не изучаются даже в свете огромного роста случаев ответственности за продукцию, которые внесли совершенно новое измерение в среду потребительских товаров. В настоящее время хорошо известно, что производители несут ответственность за травмы, вызванные дефектом продукта; для получения травм от опасности, связанной с продуктом, против которого пользователь должен был быть предупрежден; или за ущерб, вызванный неправильным применением продукта, который мог быть предусмотрен производителем.
Практическая необходимость понять, почему пластмассы терпят неудачу, чтобы свести к минимуму сценарий отказа. Смитерс Рапра получил эти знания благодаря 50 годам работы с разнообразными клиентами, предоставляющими технические услуги, направленные на решение проблем и, в частности, диагностику отказа.
Неудача представляет собой практическую проблему с продуктом и подразумевает, что компонент больше не выполняет свою функцию. Часто способность выдерживать механическое напряжение или деформацию (и тем самым сохранять или поглощать механическую энергию) является самым важным критерием в обслуживании, и, следовательно, механическая неисправность обычно является основной задачей. Однако отказ также может быть связан с потерей привлекательного внешнего вида или усадки.
Чтобы предотвратить сбой продукта, крайне важно, чтобы на всех этапах процесса проектирования должен существовать параллельный инженерный подход к разработке продукта. Эта система гарантирует, что с момента создания проекта до окончательного производства большого объема все вовлеченные стороны (маркетинг, промышленный дизайн, инженеры по продуктам, специалисты по пластмассам, дизайнеры / инженеры и процессоры) постоянно общаются, чтобы воспользоваться ценными знаниями и опытом все. Ключом к успешному проектированию является рассмотрение всех аспектов производительности, производства, сборки и конечного использования детали. Кроме того, все стороны способствуют повышению надежности и безопасности строительства.
Чтобы уменьшить вероятность отказа продукта, все стороны процесса проектирования должны иметь возможность представить себе, как может закончиться их пластиковая часть. Это может быть достигнуто только в том случае, если команда разработчиков продукта хорошо оценивает выбор пластмассового материала, дизайн продукта, обработку и конкретные недостатки материала, а также режимы отказа / отказа и избежания.
Повреждение пластмассового продукта обычно связано с человеческой ошибкой или слабостью и обычно связано с факторами, показанными на рисунке 1.0
Человеческие причины неудачи (%)
В попытке уменьшить частоту отказа пластиковых продуктов мы должны реагировать на то, что они, как правило, связаны с ошибкой человека, непониманием и незнанием пластических материалов и связанных с ними процессов и что материал или процесс обычно не виноваты.
Следует надеяться, что следующая информация предоставит некоторое представление о сложности проектирования пластмасс и режимах пластической неисправности.
Плохой выбор материала / замена
Отказы, вызванные неправильным выбором материалов и выбором сортов, являются постоянными проблемами в индустрии пластмасс. Для успешного выполнения выбора пластикового материала необходимо полное понимание характеристик пластического материала, требуются конкретные ограничения материала и режимы отказа. Хороший выбор материала требует разумного подхода и тщательного рассмотрения требований приложений с точки зрения механических, тепловых, экологических, химических, электрических и оптических свойств. Необходимо оценить производственные факторы, такие как допустимый и эффективный метод производства в отношении размера и геометрии детали. С точки зрения экономики необходимо учитывать материальную стоимость, время цикла и стоимость детали.
Двумя распространенными причинами неправильного выбора материала являются то, что селектор материалов имеет ограниченный опыт и знания в области пластмасс и незнакомо с процессом выбора материала. Альтернативно, подходящий материал был указан, но не используется. Замены материалов чаще всего происходят, когда клиент не может обеспечить соответствие требованиям качества, особенно если производственный участок удаленно. Общие проблемы:
Процессор просто заменяет более дешевый материал.
Использование неправильного сорта материала (неправильная MFI).
Использование PS общего назначения, а не HIPS.
Гомополимер, используемый вместо сополимера
Неправильные пигменты, наполнители, смазки или пластификаторы.
Плохой дизайн
Похожие страницы:
