Projetando e criando um produto plástico envolve a geração e a invenção de ideias, a engenharia de produtos, a tecnologia e a fabricação construtiva de produtos plásticos atraentes e de desempenho eficiente. À medida que a demanda por soluções exclusivas e ecologicamente corretas aumenta, os designers e engenheiros precisam passar por várias etapas, começando com desenhos no papel e terminando com a produção. Este artigo discute os aspectos práticos do projeto e do desenvolvimento de produtos de engenharia em plásticos, concentrando-se em processos específicos, fatores de tomada de decisão e áreas necessárias para alcançar os melhores resultados no setor de plásticos.

Compreensão do design e desenvolvimento de produtos plásticos?

Projeto e desenvolvimento de produtos plásticos relacionadas ao design de novos produtos a partir de plásticos. Trata-se de um processo moderno que envolve as seguintes etapas: Conceito, design e produção. Isso envolve aspectos como a escolha de materiais, a adesão às teorias de design e os requisitos de fabricação para a criação de produtos que atendam a uma determinada necessidade do usuário ou demanda do mercado.

Diferentes tipos de processos usados no projeto e desenvolvimento de produtos plásticos

Aqui estão alguns dos tipos comuns de processos que podemos usar para o projeto e o desenvolvimento de produtos plásticos;

1. Moldagem por injeção

Esse método de moldagem de plásticos é uma das tecnologias usadas com mais frequência para a criação de peças para produção em massa. É um processo pelo qual uma forma desejada é criada despejando-se um material líquido aquecido, que nesse caso é plástico, em uma câmara de alta pressão e que aparece na forma de um molde. molde de injeção plástica em um formato desejado já criado. Em outro caso, quando o plástico permanece quente, o molde se abre e libera a peça, mas o formato final permanece o desejado. É uma técnica altamente eficiente para a produção em volume, pois o processo é rápido e as peças podem ser produzidas com tolerâncias estreitas e muito pouco material sendo usado.

2. Moldagem por sopro

A moldagem por sopro é aplicada principalmente na fabricação de produtos ocos feitos de materiais plásticos, como garrafas e recipientes. A primeira etapa envolve o amolecimento do plástico usando calor e, em seguida, despejando-o em um molde. Em seguida, o ar é forçado a entrar no molde, e o plástico derretido é forçado a entrar na forma oca da superfície interna do molde. Quando se trata da ideia de que a moldagem por sopro é boa para produtos que precisam ser leves, resistentes ao impacto e que devem ter a capacidade de conter um líquido.

3. Termoformagem

Consiste principalmente em aquecer uma folha de plástico e transformá-la em uma forma flexível de plástico. Em seguida, o material é colocado sobre o molde e, por meio de um processo de formação a vácuo, é puxado sobre a superfície do molde e sai quando o material esfria. A termoformagem é mais amplamente aplicada no setor de embalagens, bandejas descartáveis e contêineres. Portanto, esse método é caracterizado por custos relativamente baixos e permite a criação de produtos leves e finos em grandes quantidades.

4. Moldagem rotacional

A moldagem rotacional ou roto-moldagem é um método mais lento de moldagem, mais apropriado para a produção de artigos grandes e vazios, como tanques, equipamentos de jogos e barcos, como caiaques. Nesse caso, o plástico em pó é colocado em um molde que é aquecido e também é composto em um sistema de dois planos. À medida que o molde gira, o pó derrete e a ligação do pó às paredes internas do molde é feita, proporcionando um produto forte e sem emendas. É adequado para a geração de um recipiente extenso e com paredes bastante finas, incluindo espessuras de parede variáveis.

5. Impressão 3D

A impressão 3D ou o processo de manufatura aditiva envolve a construção de um objeto usando um modelo físico criado a partir de uma fonte de computador. Enquanto a maioria das outras tecnologias é baseada em remoção ou fundição, a impressão 3D permite o controle direto de geometrias e vazios de superfície intrincados. Como ela pode criar um modelo físico do projeto sem o uso de um molde caro, é frequentemente usada para prototipagem. Também é apropriada para uso se a produção for pequena ou em montagens que exijam materiais específicos.

Comparação de todos os tipos de processos usados no design e desenvolvimento de produtos plásticos

A seguir, uma comparação detalhada de todos os tipos de processos usados no projeto e desenvolvimento de produtos plásticos;

Processo	Descrição	Ideal para	Pontos fortes	Limitações	Custo
Moldagem por injeção	Plástico derretido injetado em moldes	Peças de alto volume	Qualidade consistente, baixo custo por unidade	Alto custo de ferramentas	Alta
Moldagem por sopro	Moldagem inflada a ar para cavidades	Garrafas, contêineres	Leve, ciclo rápido	Limitado a formas ocas	Moderado
Termoformagem	Chapas plásticas aquecidas moldadas	Embalagens, bandejas	Baixo custo de ferramentas, configuração rápida	Paredes finas, formas limitadas	Baixa
Moldagem por rotação	Rotação do molde para grandes cavidades	Tanques, itens grandes e duráveis	Paredes uniformes, baixo custo de ferramental	Ciclo lento, detalhes limitados	Moderado
Impressão 3D	Camada por camada a partir de um modelo digital	Prototipagem, formas complexas	Personalizável, sem necessidade de ferramentas	Mais lento, resistência limitada do material	Variável

Processo completo de design de produtos plásticos

Vamos discutir detalhadamente todos os projetos de produtos plásticos e o processo de desenvolvimento, passo a passo;

1. Definição de requisitos

A atividade inicial no ciclo de vida de um produto plástico é a identificação das características de forma, uso e desempenho. Isso engloba seu uso, mais de quem o usará e questões como durabilidade, flexibilidade ou resistência a diferentes fatores ambientais.

2. Criar um esboço de conceito preliminar

Em seguida, os designers fazem os chamados esboços, que na verdade são esboços que ajudam a imaginar a aparência e a construção geral do produto. Esses esboços ajudam nas reuniões preliminares com as partes interessadas, fornecendo uma visão resumida da aparência e da utilidade do produto.

3. Seleção inicial de materiais

Uma vez resolvido o conceito de criação, os designers escolhem os possíveis materiais de acordo com suas características, como resistência, flexibilidade, peso, custo e capacidade de reciclagem. Essa etapa ajuda a selecionar o material que atende aos requisitos e à aplicação do produto final no mercado.

4. Peça de design por propriedades do material

Nesse estágio, a estrutura do produto é definida com relação às propriedades de densidade, resistência à tração, resistência ao calor etc. dos materiais escolhidos. Essa otimização garante que o produto seja capaz de funcionar de forma ideal quando estiver em campo.

5. Análise estrutural

A análise estrutural emprega simulações e testes auxiliados por computador para determinar a capacidade do produto de funcionar conforme necessário e projetado. Os possíveis obstáculos podem prejudicar o desempenho do sistema e de sua parte durante todo o processo de projeto, portanto, evitá-los seria o melhor para os projetistas.

6. Seleção de materiais finais

Após os testes, os resultados laboratoriais e as avaliações adicionais são usados para solidificar a decisão dos projetistas sobre os materiais mais adequados para uso. Essa etapa ajuda a verificar se o material escolhido atenderá às necessidades para as quais o produto foi projetado e ao seu ciclo de vida esperado.

7. Modificar o projeto para fabricação (DFM)

Em Relatório DFM (design para manufatura), concentra-se nas alterações de design para obter um processo de manufatura melhor, com menos custo e tempo. Essas alterações podem incluir a redução de peças, o design da forma para o processo de fabricação escolhido e as formas das peças.

8. Prototipagem

Prototipagem significa desenvolver uma primeira implementação em escala real do projeto. Esse modelo permite que o designer e o engenheiro tenham uma ideia da aparência, da operação e de como o produto final pode ser usado. Os resultados da prototipagem são úteis, pois determinam como o produto final será modificado para atender aos requisitos de qualidade antes do lançamento em massa.

9. Ferramentas

Ferramental é a fabricação de ferramentas e requisitos de molde antes do início de um processo de fabricação em larga escala. No caso de produtos plásticos, geralmente se trata da fabricação de matrizes especializadas usadas em etapas de formação, como moldagem por injeção ou moldagem por sopro, que dependem da forma e do tamanho do produto final necessário.

10. Produção

Por fim, começa a produção. Nesse último estágio, a produção real do produto plástico é feita de acordo com o projeto e as especificações que foram considerados perfeitos. O controle da qualidade do produto é fundamental, especialmente quando se avalia se um determinado produto atende aos padrões de qualidade relevantes, bem como aos níveis de desempenho esperados. Essa etapa também envolve a embalagem, a montagem, caso tenham sido desmontados para facilitar o manuseio, e a preparação para o envio.

Considerações ao identificar o processo adequado para o desenvolvimento de produtos plásticos

Portanto, aqui estão alguns fatos que você deve ter em mente ao escolher um processo adequado;

1. Complexidade do produto: Pense na complexidade do projeto e se um determinado tipo de processo selecionado pode lidar com ele.
2. Requisitos de volume: Considere o volume de produção necessário, pois alguns processos são adequados para produção de baixo ou alto volume.
3. Compatibilidade de materiais: Isso significa que o processo de fabricação escolhido deve estar alinhado com a variedade desejada de materiais a serem usados.
4. Implicações de custo: Consulte os custos de ferramentas, bem como os custos de material e produção, para determinar o valor correspondente da alta qualidade nessa linha de produção.
5. Prazo de entrega: Faça uma estimativa do tempo necessário para passar do design à produção e selecione um processo que melhor se adapte ao cronograma do projeto.

Prós do processo ideal para design e desenvolvimento de produtos plásticos

A seguir, apresentamos diferentes vantagens de usar processos otimizados para o design e o desenvolvimento de produtos plásticos;

1. Eficiência de custo: Há sempre a máxima de que, se os processos forem projetados adequadamente, sempre haverá uma maneira de tornar os produtos mais baratos e, portanto, de ganhar mais dinheiro.
2. Flexibilidade de design: As soluções permitem projetos distintos e a capacidade de fazer alterações mais rapidamente.
3. Escalabilidade: Esse fluxograma promove a eficiência na produção, pois os processos podem ser facilmente escalonados na linha de produção para atender às necessidades do mercado.
4. Controle de qualidade: Isso significa que operações bem organizadas levam à padronização do produto e, portanto, melhoram sua qualidade.
5. Sustentabilidade: Ele pode ser ecologicamente correto, usando materiais reciclados e reduzindo o desperdício nos processos.

Limitações do processo de design e desenvolvimento de produtos plásticos

Veja a seguir algumas limitações do projeto e desenvolvimento de produtos plásticos;

• Alto investimento inicial: Há alguns processos em que o ferramental pode ser caro, por exemplo, a moldagem por injeção.
• Limitações materiais: Nem todos os processos devem ser capazes de aceitar ou processar todos os tipos de material plástico.
• Complexidade nas mudanças de design: As alterações feitas após a fase de ferramental podem ser muito caras e demoradas.
• Restrições de produção: Alguns dos métodos são restritos pelo tamanho ou formato do produto que está sendo produzido.
• Geração de resíduos: Certas atividades realizadas podem gerar alguns resíduos que precisam ser tratados da maneira correta.

Aplicações do processo ideal para o desenvolvimento de produtos plásticos

Alguns dos usos mais comuns do Processo Optimal na fabricação de produtos plásticos são os seguintes:

1. Eletrônicos de consumo: Projetar carcaças e peças para aparelhos portáteis, como telefones celulares e notebooks.
2. Peças automotivas: Produzir materiais de alta resistência e baixo peso que ajudariam a melhorar o desempenho dos veículos.
3. Dispositivos médicos: Fabricação de peças limpas e precisas para aplicações médicas.
4. Soluções de embalagem: Criação de soluções de embalagem novas e ecologicamente corretas para diferentes produtos.
5. Artigos para o lar: Criar tigelas e outros utensílios de cozinha, cadeiras, mesas e armários, entre outros itens domésticos necessários.

Conclusão

Concluindo, o projeto e o desenvolvimento de produtos plásticos é uma etapa importante para a criação de produtos funcionais que atendam aos requisitos do mercado para melhorar o desempenho. Por isso, é necessário considerar os estágios específicos e os fatores importantes do processo, conforme demonstrado no caso, pois, com a abordagem correta, as empresas poderão navegar com sucesso em um ambiente competitivo. Portanto, é preciso manter o conhecimento atual sobre o progresso futuro do design de produtos plásticos no que se refere a novas tecnologias e materiais.

Há muitos produtos plásticos que serão projetados com componentes elétricos, como placa de circuito impresso e muitos outros produtos eletrônicos relacionados. projeto e desenvolvimento de produtos eletrônicos Se o seu projeto tiver componentes eletrônicos, entre em contato conosco, pois somos profissionais nessa área.

Perguntas frequentes

Identificar o que a seleção de materiais faz com o design de produtos plásticos.

Também é um elemento importante do desenvolvimento de produtos, pois a escolha do material determina a vida útil, o uso e a eficácia do produto.

Quanto tempo leva para um novo produto plástico passar por seus estágios de desenvolvimento?

Isso pode levar de várias semanas a vários meses, dependendo da complexidade do projeto do produto, mas pode levar pelo menos três meses do conceito à produção.

Quais são os substratos típicos do plástico? design de produtos?

Eles incluem polietileno, polipropileno, poliestireno e cloreto de polivinila, também conhecido como PVC. Portanto, todos eles têm essas características e são adequados para vários usos.

As alterações no projeto podem ser feitas após a fase de ferramental?

Sim, é possível fazer alterações. No entanto, isso custará mais tempo e dinheiro, portanto, é melhor fazer as últimas alterações antes de usar as ferramentas.

Qual é a função da prototipagem no design de produtos?

Isso envolve a criação de um modelo do produto proposto. Assim, os principais problemas podem ser diagnosticados antes da produção real.

É possível desenvolver produtos plásticos de forma sustentável?

Sim, a maioria dos processos adotou o uso de produtos reciclados para reduzir os efeitos adversos sobre o meio ambiente.