אסטרטגיות לבחירת חומרים בתכנון הנדסי מתקדם של מוצר

 

תכנון מוצרים ותהליכים, ובהם תכנון מוצרי פלסטיק ואו הנדסה פלסטית, מהווה חלק אינטגרלי מהמומחיות בהנדסה פולימרים ופלסטיקה, אשר דורשת בין היתר יכולות לראייה רחבה ומקיפה של בעיות הנדסיות מורכבות. מרכיב חשוב ומכריע בכל תהליך תכנון הוא בחירת החומר/החומרים לצורך בנית הרכיב או הגוף הנתונים לתכנון. ללא קשר ישיר לאופי התכנון, הצלחתו של מוצר תלויה רבות בתכונות הפיזיקליות/כימיות, בעלויות, כמו גם באסתטיקה החזותית של החומרים שנבחרו לשימוש. גם כאשר רעיון למוצר/רכיב כלשהו נראה סביר מבחינה קונצפטואלית, ללא בחירה מתאימה של חומר שעומד בהגדרות של המתכנן, התכנון לעולם לא יוכל לעשות את מעבר הקפיצה משלב של רעיון לביצועו הממשי בפועל. לפיכך, הכרחי ומתחייב שיעמדו לרשות העוסקים בתכנון והנדסת המוצר שיטות סיסטמטיות מתקדמות לתהליך נבון של בחירת חומרים בפיתוח מוצרי פלסטיק ובפיתוח מוצרי גומי, כמו גם מעבדה לבדיקות פלסטיק ואפיון תכונות שלהן חשיבות ניכרת למהלך התכנון.

במרכז הפלסטיקה והגומי אכן נעשה שימוש נרחב בשיטות סיסטמטיות לתהליך נבון של בחירת חומרים עבור מגוון רחב של אובייקטים תכנוניים, ובאופן מיוחד אלה הנושאים אופי מכני ופיסיקלי/הנדסי מורכב, שקיים גם בתחום של פיתוח פלסטיק ופיתוח פלסטיקה בכלל. שיטות אלה גם משלבות, בין היתר, יישום של אסטרטגיות שנונות לבחירת החומרים, באמצאות תוכנות מודולריות ייעודיות הקרויות (תחת שם כולל): CES Materials Intelligence. האסטרטגיות המותאמות, מבוססות על הגישה המכונה "אינדקסי ביצועים" (performance indices) המיושמים על גבי מערכות סכמתיות דו ותלת ממדיות של תכונות חומרים, אשר מקנות את היכולת לבצע באופן כמותי בחירה של חומרים עם קומבינציה אופטימלית של התכונות. גישה זו מאפשרת השמה של 'אסטרטגיית הדירוג' (ranking strategy) בבחירת חומר, וזאת בהתבסס על בסיסי נתונים לתכונות פיסיקליות וכימיות של חומרים, מהרמה הגנרית ועד רמת הגראד הספציפי של חומר מסוג מסוים. שיטה זה מאפשרת גם, באופן דומה, ליישם הליך של בחירת תהליך העיבוד האופטימלי למוצר ולחומר הפולימרי.


היעד הראשון במעלה בתהליך בחירת חומר ותהליך מתאימים למוצר זה להגדיר נכון ומדויק ככל שניתן את הדברים הבאים:

 

 (בהתבסס על 'דרישות תכנוניות המוגדרות באופן מינימליסטי ומפושט')

הכלים התכנוניים ובסיסי הנתונים המתקדמים, העומדים לרשותנו כיום, מאפשרים חשיפה ונגישות למגוון הרחב של תכונות חומרים בהקשר לסיווג של משפחות חומרים (פולימרים תרמופלסטיים ותרמוסטיים, חומרים קרמיים, מתכות, סגסוגות וחומרים מרוכבים), כמו גם למגוון תהליכי עיבוד ראשוניים ושניוניים של חומר למוצר סופי.

 

תהליך הנדסת פולימר פלסטיק

חומרים פולימרים | מוצרי פלסטיק רפואיים | פלסטיק מתכלה | פולימריזציה | תכנון ופיתוח מוצרי פלסטיק וגומי | פולימרים וחומרי פלסטיק מוליכים | חומרים מרוכבים