При существующем широком выборе полимерных материалов очень важно выработать некоторую методику выбора оптимального.
1. Разработать перечни технических характеристик материалов. Первый перечень должен содержать технические требования к материалу, которые должны включать свойства, не зависящие от конструкции изделия из пластмассы:
• стойкость к химическому воздействию;
• окрашиваемость;
• прозрачность;
• термостойкость.
Второй перечень должен содержать предпочтительные свойства материала. Предпочтительные свойства материала — это свойства, которые удовлетворяют требованиям практического применения, но могут зависеть и от конструкции изделия из пластмассы. Как правило, это механические свойства:
• ударная прочность;
• предел прочности на разрыв;
• модуль упругости.
При выборе материала следует учитывать:
• механические свойства;
• возможность сохранять эксплутационные характеристики в условиях окружающей среды;
• износ;
• способ получения изделия;
• специальные свойства/требования (оптические, смазывающая способность п т. п.);
• стоимость пресс-формы для данного материала.
В применениях, где требуется сложная геометрия изделия из пластмассы, стоимость пластмассового изделия на заказ должна зависеть от жесткости и прочности материала в большей степени, чем от стоимости единицы объема материала.
3. Составить перечень материалов, которые удовлетворяют вашим требованиям и имеют некоторые предпочтения. Затем расположить материалы с учетом их стоимости и доступности. Наконец, расположить их в соответствии с псрерабатываемостью.
4. Если для вас выбор материала все еще неясен, то возьмите одни из тех, с которыми уже приходилось работать.
После выбора нескольких материалов, которые удовлетворяют основным требованиям, очень важно учесть их стоимость по отношению к эксплуатационным характеристикам. Показателем стоимости материала является стоимость единицы веса (например, $/фунт), однако это не всегда является хорошим индикатором, поскольку реальная стоимость материала определяется из требований практического применения изделия. Должно быть оценено влияние плотности, прочности и жесткости материала на его стоимость. От изделия из пластика может потребоваться значительная прочность, а это означает, что вам необходим высокопрочный материал; но прочность пластикового изделия часто зависит от конструкции. Устанавливая ограничение по модулю упругости на первых этапах отбора, вы можете излишне сузить рамки окончательного выбора и подвергнуть риску весь проект.
Рассмотрим изделие со сложной геометрией, для изготовления которого могут быть применены удовлетворяющие требованиям ПЭВП и армированный стекловолокном ПА. Стоимость ПЭВП существенно ниже стоимости ПА, но поскольку последний имеет намного больший модуль упругости, то изделие может быть сконструировано с гораздо более тонкими стенками, чем при использовании ПЭВП. Уменьшение толщины стенок приводит к снижению количества используемого материала и сокращению необходимого времени охлаждения. Оба этих фактора снижают себестоимость отливки. Поэтому неясно, какой из этих двух материалов выгоднее использовать в производстве и, таким образом, оценить его.
Как минимум стоимость пластмассы должна сравниваться по объему, а не по весу. В изделиях со сложной геометрией сравнение может быть проведено на основе требований к относительной толщине стенок. Если принимается во внимание прочность изделия, то надо понимать, что изделие из ПА могло бы иметь тоньше стенки, чем его аналог, изготовленный из ПЭВП. Это будет приводить к уменьшению количества необходимого материала и сокращению продолжительности цикла, таким образом возможно общее снижение стоимости изготовления изделия из пластмассы, несмотря на более высокую стоимость одного килограмма ПА.
Хотя сравнение формы двух изделий, сделанных из разных материалов, лучше всего производить с использованием программы расчета конструкции, приведенный ниже упрощенный способ также дает возможность определения эквивалентной стоимости пластмассы. Оценку проводят на основе относительной прочности материала, которую часто выражают с помощью предела текучести или его жесткости (по модулю упругости).
12-09-2022
03-03-2021
02-03-2021
17-02-2021
06-04-2020