در نخستین سال های توسعه، پلاستیک ها غالبا به عنوان جانشینی برای مواد دیگر انتخاب شده اند. بعضی از آن محصولات اولیه به واسطه توجه و تفکر ویژه ای که به هنگام انتخاب مواد به عمل آمده بود، بسیار موفقیت آمیز بودند. اما بعضی از این محصولات دچار شکست شدند چرا که طراحان درباره خواص پلاستیک های به کار رفته اطلاعات کافی نداشتند و یا به جای کاربرد عملی ماده فقط به انگیزه مادی و بهای کالا می اندیشیدند. در این مطلب در مورد قواعد اساسی در طراحی محصولات پلاستیکی به طور خلاصه بحث شده است.
● ملاحظات مربوط به مواد مواد با خواص درست بایستی طوری انتخاب شوند که با شرایط طراحی، اقتصادی و سرویس دهی تطابق داشته باشند. مواد پلاستیکی با در نظر گرفتن کاربرد محصول نهایی بایستی با احتیاط انتخاب شوند. انتخاب ماده نهایی برای یک محصول به عواملی مانند آزادی در طراحی، روش های ساخت، قیمت کل یا قیمت فروش کالای نهایی بستگی دارد. خواص پلاستیک ها نسبت به سایر مواد بیشتر به درجه حرارت وابسته است. پلاستیک ها نسبت به تغییرات در محیط حساسیت بیشتری دارند.
● تأثیرات محیطی به هنگام طراحی یک محصول پلاستیکی، در نظر گرفتن محیط های فیزیکی، شیمیایی و حرارتی از اهمیت بسیاری برخوردار است. دامنه دمایی مفید بیشتر پلاستیک ها به ندرت از ۲۰۰ درجه سانتی گراد تجاوز می کند. بسیاری از قطعات پلاستیکی که در معرض انرژی تابیده شده و فرابنفش قرار می گیرند، خیلی زود دچار شکست در سطح می شوند، ترد و شکننده می شوند و استحکام مکانیکی خود را از دست می دهند. بعضی از پلاستیک ها خواص خود را تا درجه حرارت های فوق العاده پایین حفظ می کنند. به عنوان مثال، بطری ها، قوطی ها یا مخزن پلاستیکی، یاتاقان های خود روان کننده و لوله های انعطاف پذیر بایستی در درجه حرارت های زیر صفر به درستی کار کنند. علاوه بر دامنه دمایی، رطوبت، تابش، مواد ساینده و عوامل محیطی دیگر، طراح بایستی مقاومت در برابر آتش را مد نظر داشته باشد. هیچ پلاستیکی وجود ندارد که در برابر آتش کاملا مقاوم باشد. در هر زمان که منجمد سازی و بسته بندی مواد غذایی مد نظر باشد و یا طعم و مزه و بو و رایحه یک مسئله باشد می توان از پلاستیک ها استفاده کرد.
● خواص الکتریکی همه پلاستیک ها خصوصیات عایق بندی الکتریکی خوبی دارند. اگر چه انتخاب پلاستیک ها معمولا بر پایه خصوصیات مکانیکی، حرارتی و شیمیایی انجام می شود، بیشتر پیشگامان در صنعت پلاستیک به کاربردهای الکتریکی آن توجه داشته اند. مسائل عایق بندی الکتریکی همانند مشکلات ناشی از محیط های مرتفع و محیط های فضایی، محیط های زیرآبی و زیرزمینی با استفاده از پلاستیک ها حل شده اند. بدون استفاده از پلاستیک ها ساخت رادارهای موثر در تمام شرایط آب و هوایی و سونار زیرآبی امکان پذیر نبود. همچنین از پلاستیک ها برای عایق بندی، پوشش دادن و محافظت از اجزای الکترونیکی استفاده می شود.
● خواص شیمیایی ماهیت شیمیایی و الکتریکی پلاستیک ها به واسطه ساختار مولکولی آنها تا حد زیادی نزدیک به یکدیگر بوده و به هم وابسته می باشد هیچ قاعده کلی برای مقاومت شیمیایی وجود ندارد. پلاستیک ها بایستی در محیط شیمیایی واقعی خود مورد آزمایش قرار گیرند، فلوئوروکربنها، پلی اترهای کلردار و پلی اولفین ها از جمله پلیمرهای (پلاستیک) می باشند که بیشترین مقاومت شیمیایی را دارند. نفوذپذیری پلاستیک های پلی اتیلن در بسته بندی میوه ها و گوشت های تازه یک ویژگی مفید به شمار می رود. سیلیکون ها و پلاستیک های دیگر، این اجازه را می دهند که اکسیژن و گازها از خلال یک غشای نازک عبور کنند در حالی که همزمان از عبور مولکول های آب و بسیاری از یون ها شیمیایی ممانعت به عمل می آورند.
● عوامل مکانیکی در طراحی قطعاتی که تحت نیرو و فشار و بارهای مکانیکی قرار می گیرند، توجه به عوامل زیر چه برای پلاستیک و چه برای سایر مواد مورد استفاده ضروری است: ۱) خستگی ۲) استحکام کششی ۳) استحکام خمشی ۴) استحکام فشاری ۵) استحکام در برابر ضربه ۶) سختی ۷) میرایش ارتعاشات ۸) جریان پذیری در حالت سرد ۹) انبساط حرارتی ۱۰) پایداری ابعادی
● ملاحظات اقتصادی قیمت یا هزینه تمام شده، همیشه یک عامل اصلی در مسائل مربوط به طراحی یا انتخاب مواد است. هرچند که در موارد خاص، مقاومت شیمیایی، الکتریکی و مقاومت در برابر رطوبت ممکن است بر عامل قیمت بالا، غلبه کند. بنابراین عامل قیمت عموما بعد از عامل کارکردی مورد توجه قرار می گیرد.
● وضعیت ظاهری مصرف کننده احتمالا بیشتر از همه از وضعیت فیزیکی ظاهری محصول آگاه می باشد. این وضعیت ظاهری مدیون پارامترهای مؤثر زیر می باشد. ۱) طراحی ۲) رنگ ۳) خواص اپتیکی ۴) پرداخت سطحی. ۵) بافت پلاستیک ها ممکن است به صافی شیشه شفاف یا رنگی و یا به لطافت و نرمی خز باشند. در بسیاری از حالات، پلاستیک ها ممکن است تنها موادی باشند که ترکیب مطلوبی از خواص را برای برآورده ساختن نیازهای خدماتی و در حین سرویس دهی، از خود نشان می دهند.
● ملاحظات مربوط به تولید در طراحی ابزار و قالب بایستی میزان انقباض ماده، سرعت تزریق پلاستیک، طراحی قالب، خطوط جدایش دو نیمه قالب، گاه گیرها، پرداخت، میله های بیرون انداز، تزئینات، نوسانات ابعادی، اتصالات، سرعت های تولید و عملیات دیگر را مورد توجه قرار دهد.
