集裝桶材料和工藝與制品設計的內(nèi)在聯(lián)系
與其它材料相比,塑料材料的制品更有可能通過精心材料組分和取向的選擇來優(yōu)化設計。塑料制品的形狀設計、材料選擇(包括取向)和制造方法選擇之間有重要的內(nèi)在聯(lián)系,這種內(nèi)在聯(lián)系和很多其它材料不同,其它材料的制品設計者基本上是被局限于獲取彎曲、焊接等特定的預加工形式。
用塑料可以設計很多不同制品:所受載荷從很低到很高、工作環(huán)境各不相同(從腐蝕性極高到自動化程度高的環(huán)境)。設計人員需要重視的主要是正確分析現(xiàn)有條件,選擇合理的加工過程,以滿足制品性能要求,這通常會和成本因素有關。
制品設計既要了解適用又要理解理論,通常是藝術家所重視的美學效果、制造者所期望的經(jīng)濟高效的生產(chǎn)以及使用者期望的產(chǎn)品使用性能這三者的組合。
例如最簡單的吹塑模具形狀是垂直封閉的圓柱體,型坯與垂直模具壁等距,吹脹半徑相同,制出的產(chǎn)品壁厚均勻。制品的頂部和底部的壁厚總會厚一些,因為在這些區(qū)域的吹脹半徑比其它地方(實際上這種形狀可認為是一種“簡單”的復雜吹塑制品)小。設計中制品形狀與圓柱形相差越遠,吹脹半徑變化越大,壁厚變化就越明顯。使吹脹半徑最大處有足夠強度的型坯壁厚在較小吹脹半徑處就會有多余的材料,通讀本書可以看出,總會有設計和工藝方法能制出最輕的制品,同時保證制品應有的強度和剛度。
致力于占領更多市場的設計師們一直在設計出更多的吹塑制品,這些制品形狀奇特,吸引顧客,或者工業(yè)應用功能較強,但是用常規(guī)吹塑技術卻很難成型為了盡量經(jīng)濟地制造出這些容器,很有必要對吹塑設備的擠出和注射部分都進行改進。
持續(xù)發(fā)展的更高性能樹脂和防潮材料是使吹塑成型設備更高效的原因之一。機械制造師們已生產(chǎn)出主要設備和附屬設備,使這些材料的成型既有成本效益又足以滿足市場的需求,也能達到持續(xù)提高的性能和質(zhì)量標準的要求。
吹塑加工已具備控制型坯垂直和水平方向壁厚的技術,用該技術可以不同的吹脹比產(chǎn)生相同的壁厚,具有設計的多功能性,既不浪費材料也不會在吹脹小半徑時造成成型周期長而耗費材料過多,但在吹塑大半徑時必須使壁厚足夠,設計不太受功能、強度和經(jīng)濟的限制。
吹塑范圍或性質(zhì)的字面含義包括各種類型的環(huán)境條件,每種環(huán)境對不同塑料分別有各自作用。不過,沒有一種塑料能夠滿足所有性能需求,但是設計者們可以選擇將不同的塑料(通過如共擠出或共注塑等工藝使其仍是各自獨立的材料)合在一起,塑料也可以和鋼等其它材料混合在一起。任何形式的混合都需要一定的相容性,諸如熱膨脹系數(shù)或熱收縮系數(shù)等。
將塑料合成或混合為通常所說的“合金”所產(chǎn)生的塑料化合物性能與各組分的性能都不相同,將某些塑料合成后可以產(chǎn)生協(xié)同效果,增強塑料的性能。設計人員必須熟悉塑料加工的技術。
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