Bandeja de silicona personalizada para hornear | Proyecto español 2023
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Producto |
Bandeja rectangular de silicona para hornear |
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ordene la cantidad |
Pedido inicial: 12,000 unidades |
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Material |
Silicona curada con platino de grado alimenticio |
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Especificaciones clave |
Dureza: Orilla A50 |
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Certificación |
LFGB, FDA |
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Tiempo De Espera |
Evaluación DFM: 24 hrs |
Detalles del proyecto
Una marca española de utensilios de repostería quería desarrollar una bandeja rectangular de silicona apta para uso alimentario, para hornear, congelar y almacenar, apta para hornos, frigoríficos y lavavajillas. El diseño original del cliente tenía tres problemas principales: esquinas en ángulo recto que provocaban concentración de tensiones, dificultad para controlar la uniformidad del grosor de las paredes y tendencia a la formación de burbujas de aire en la superficie del producto final.
En respuesta a los requisitos de optimización estructural del cliente, los ingenieros de ZSR llevaron a cabo una evaluación DFM , optimizando la estructura de las esquinas y el ángulo de desmoldeo, añadiendo canales de ventilación y mejorando la estabilidad estructural y la vida útil del producto.
Basándose en los resultados del DFM, el proyecto pasó a la fase de fabricación de moldes y producción de muestras, seguida de la verificación de calidad del primer lote antes de la producción en masa.
Datos de entrega
Evaluación de DFM de ingeniería
Esquinas redondeadas
El diseño original utilizaba ángulos rectos, lo que provocaba concentración de tensiones y agrietamiento. ZSR añadió un redondeo de 4.0 mm en las esquinas interiores y de 3.0 mm en las exteriores, evitando así la concentración de tensiones en las esquinas afiladas y reduciendo el riesgo de agrietamiento tras ciclos de altas y bajas temperaturas.
Tras repetidos ciclos de alta temperatura y enfriamiento, la contracción del material en las esquinas afiladas de la bandeja de silicona es irregular, lo que provoca la acumulación de tensiones y, en consecuencia, el blanqueamiento y el agrietamiento. Las esquinas redondeadas, optimizadas tanto interna como externamente, distribuyen la tensión concentrada a lo largo de todo el segmento curvo, lo que mejora la vida útil del producto.
Aumento del ángulo de desmoldeo + Ajuste del espesor de la pared inferior
Se añadió un ángulo de desmoldeo de 1° a las paredes laterales, se aumentó el espesor de la pared inferior a 2.0 mm y se ajustó el espesor del borde a 1.8 mm. Esto evita la tensión en la pared interior durante el desmoldeo, garantiza una contracción uniforme por enfriamiento y da como resultado una base plana en el producto final.
Durante el desmoldeo de estructuras verticales de paredes rectas, la silicona se contrae y se adhiere al núcleo, dañando fácilmente la pared interior. Aumentar el ángulo de desmoldeo permite que el producto se libere de forma natural al abrir el molde, lo que da como resultado una pared interior lisa y sin deformaciones.
Ranuras de microventilación añadidas
Para garantizar un flujo de aire uniforme con el material, especialmente en las esquinas y los extremos, los ingenieros añadieron ranuras de microventilación de 0.02 mm en las cuatro esquinas y en los extremos de los lados largos de la cavidad del molde.
El material de silicona en las bandejas rectangulares fluye desde el centro hacia afuera. Los extremos y las esquinas son las zonas de llenado más críticas; el aire atrapado puede provocar falta de material y burbujas. Los microcanales de ventilación permiten que el aire escape sin problemas, lo que da como resultado un producto final impecable.
Borde del borde engrosado
El grosor original del borde y de la pared inferior era de 2.0 mm, lo que hacía que la bandeja fuera propensa a colapsar y deformarse al manipularla. ZSR aumentó el grosor del borde a 2.6 mm y añadió una transición de esquina redondeada de 1.5 mm.
El borde es un punto de apoyo al sujetar la bandeja; las paredes delgadas pueden deformarse, afectando la experiencia del usuario. El mayor grosor de las paredes, junto con las esquinas redondeadas, da como resultado bordes suaves y sin bordes afilados en el producto final, lo que proporciona un buen soporte al sujetarlo.
Fabricación de moldes, producción de muestras y verificación de calidad.
Procesamiento de moldes
ZSR Group está equipada con 10 centros de mecanizado CNC avanzados y 4 máquinas de electroerosión , capaces de crear moldes para bandejas de silicona.
Moldeo de silicona
La producción se apoya en 48 máquinas de moldeo sólido , 12 máquinas de moldeo líquido y 13 máquinas de moldeo por inyección de silicona . Este producto utiliza moldeo sólido, moldeo de una sola pieza, un molde por pieza. Más de 10 líneas de producción de impresión y pulverización permiten imprimir logotipos o diseños en las bandejas de silicona.
Vulcanización secundaria
Tras el moldeo, las bandejas de silicona se someten a una vulcanización secundaria a 200 °C durante 2 horas.
El proceso de curado secundario elimina los compuestos volátiles de molécula pequeña de la silicona, reduce el olor y la exudación del producto y garantiza que las bandejas cumplan con los requisitos de seguridad para el contacto con alimentos.
Inspeccion de calidad
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Test |
Estado del producto |
Criterios de aceptación |
Resultado |
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Prueba de fatiga por plegado |
Cuatro esquinas dobladas repetidamente 5,000 veces |
Sin grietas, sin blanqueamiento por estrés evidente |
Pasó |
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Prueba de resistencia a la tracción |
Máquina universal de ensayo de materiales. |
Resistencia a la tracción ≥ 7.5 MPa |
Pasó |
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Prueba de resistencia al desgarro |
Prueba de desgarro con muesca estándar |
Resistencia al desgarro ≥ 22 kN/m |
Pasó |
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Prueba de ciclos a alta y baja temperatura |
Congelación a -40 °C ↔ horneado a 230 °C, 50 ciclos |
Sin deformación, agrietamiento, endurecimiento ni exudación de aceite. |
Pasó |
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Prueba de planitud de deformación |
Colocación estática a temperatura ambiente durante 24 horas. |
Altura de deformación en las cuatro esquinas ≤ 1.5 mm |
Pasó |
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Inspección de tolerancia dimensional |
Máquina de medición de visión óptica 2D |
Desviación dimensional ≤ ±0.20 mm |
Pasó |
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Inspección visual |
Inspección visual al 100% |
Sin burbujas, material faltante, rebabas ni rayones. |
Pasó |
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Prueba de migración de alimentos |
Prueba de contacto con alimentos LFGB |
Cumple con los requisitos de contacto con alimentos. |
Pasó |
Las muestras de producción superaron las inspecciones especificadas de fatiga por plegado, resistencia a la tracción, resistencia al desgarro, ciclos de temperatura, deformación, dimensiones, inspección visual y migración de alimentos. En particular, no se observaron grietas ni decoloración por tensión después de que las cuatro esquinas se plegaran repetidamente 5,000 veces.
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“¡Hola a todos! ¡La bandeja de silicona es fantástica! En general, ¡hicieron un trabajo excelente!”
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