Tapa de silicona personalizada para taza de café | Proyecto belga 2022
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Producto |
Tapa de silicona para taza de café (con boquilla para beber y rosca externa) |
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ordene la cantidad |
Pedido inicial: 35,000 unidades |
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Material |
Silicona líquida de grado alimenticio (LSR) |
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Especificaciones clave |
Dureza: Orilla A45 Resistencia a la temperatura : -40 °C a 220 °C |
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Certificación |
FDA, LFGB, RoHS, libre de BPA |
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Tiempo De Espera |
Evaluación DFM: 24 hrs |
Detalles del proyecto
Una marca belga de equipos para café planeaba desarrollar una tapa para tazas de café portátil y respetuosa con el medio ambiente. El diseño existente del cliente presentaba dos problemas: goteaba fácilmente al llenarse con agua caliente y la boquilla y otras partes estructurales tendían a agrietarse tras un uso repetido.
El equipo de ingeniería de ZSR presentó un informe DFM (Diseño para la Fabricación) que optimiza el sellado, el acoplamiento de la rosca y la resistencia a la fatiga del pico vertedor. Esto se logró mediante una estructura de alivio de presión, un labio de sellado con gradiente, roscas redondeadas y una estructura reforzada del pico vertedor, lo que mejoró la estabilidad del sellado de la tapa y la suavidad de acoplamiento.
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
Ranuras de alivio de micropresión y labios de sellado
ZSR añadió tres ranuras de alivio de presión micrométricas , de 0.2 mm de profundidad y 1.2 mm de ancho cada una, ubicadas simétricamente en el anillo del labio de sellado. El labio de sellado de la tapa del vaso adopta un diseño de espesor de pared gradual, que aumenta a 1.3 mm en la base y disminuye a 0.5 mm en la punta.
Cuando se vierte agua caliente en la taza, el espacio sellado genera presión positiva debido al calor. Un borde completamente sellado no puede liberar esta presión, y la presión acumulada puede empujar la tapa hacia arriba, provocando fugas de líquido. El grosor variable de la pared del borde, junto con las micro ranuras de alivio de presión, libera el exceso de presión cuando la presión interna es demasiado alta, mejorando así la resistencia del sellado de la tapa.
Estructura de rosca externa optimizada
El diseño original presentaba cambios bruscos en el espesor de la pared de la raíz de la rosca y un radio pequeño en la punta del diente, lo que provocaba inestabilidad en el montaje. Para mejorar esto, se ajustó uniformemente el espesor de la pared en la zona roscada a 1.4 mm , se adoptó un perfil de rosca con una transición de radio de 0.4 mm, se ajustó ligeramente la altura del diente y se añadió un chaflán introductorio en la sección de inicio de la rosca.
Los cambios bruscos en el grosor de la rosca y los dientes de ángulo agudo provocan una fuerza inconsistente durante el apriete, lo que resulta en una mala experiencia de usuario y fugas debido a la fuerza desigual aplicada al labio de sellado. El grosor uniforme de la pared en la raíz de la rosca, junto con las esquinas redondeadas y los bordes biselados, suaviza la rotación, garantiza una compresión uniforme del labio de sellado y mejora la estabilidad del sellado de la copa.
Estructura optimizada de la ranura para beber
El equipo de ingeniería modificó la raíz del canal para beber, pasando de una transición en ángulo recto a una transición en arco con un radio de 2.0 mm , redujo el espesor de la pared de 1.4 mm a 0.8 mm y añadió una nervadura de refuerzo de 0.3 mm al borde exterior del canal para beber.
El caño del bebedero debe abrirse y cerrarse repetidamente. Las esquinas en ángulo recto pueden provocar concentración de tensiones, lo que puede causar grietas tras un uso prolongado. La transición suave del amplio arco del caño, junto con el grosor de pared que varía gradualmente y las nervaduras de refuerzo en el borde exterior, distribuye la tensión por toda la superficie del caño, mejorando su resistencia a la fatiga por flexión.
Fabricación de moldes, producción de muestras y verificación de calidad.
Procesamiento de moldes
ZSR Group cuenta con 10 centros de mecanizado CNC avanzados y 4 máquinas de electroerosión para moldes de tapas de vasos de silicona líquida. Las áreas clave, como el borde de sellado, las roscas y la boquilla, tienen un acabado pulido espejo, y la superficie de separación se rectifica con alta precisión para controlar estrictamente las rebabas.
Moldeo de silicona
La producción cuenta con el respaldo de 48 máquinas de moldeo de sólidos , 12 máquinas de moldeo de líquidos y 13 máquinas de moldeo por inyección de silicona , lo que permite la rápida fabricación de 25 000 tapas de silicona para vasos de café en 20 días . Además, más de 10 líneas de producción de impresión y pulverización permiten estampar logotipos o diseños en las tapas de silicona.
Vulcanización secundaria
Tras el moldeo, las tapas de silicona para vasos de café 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 del producto y garantiza que las tapas cumplan con los requisitos de contacto con alimentos.
Inspeccion de calidad
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Test |
Estado del producto |
Criterios de aceptación |
Resultado |
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Prueba de sellado a alta temperatura/alivio de presión |
Agua caliente a 95 °C, cierre bien la tapa y deje reposar durante 30 minutos. |
No hay fugas de líquido; la presión se puede liberar con normalidad. |
Pasó |
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Prueba de acoplamiento de rosca |
Apretar y aflojar repetidamente durante 5,000 ciclos. |
Enroscado suave sin atascos; rendimiento de sellado estable |
Pasó |
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Prueba de fatiga por flexión del pico de bebedero |
Apertura y cierre repetidos durante 5,000 ciclos. |
Sin grietas, sin blanqueamiento por estrés evidente |
Pasó |
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Inspección dimensional |
El sistema de medición por visión comprueba las dimensiones del labio de sellado y de la rosca. |
Dimensiones controladas dentro de una tolerancia de ±0.07 mm |
Pasó |
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Inspección visual |
Inspección completa de la superficie del producto. |
Sin burbujas, marcas de lavabo, rebabas ni arañazos. |
Pasó |
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Prueba de contacto con alimentos |
Prueba de migración en contacto con alimentos de la FDA y la LFGB |
Cumple con los requisitos pertinentes para el contacto con alimentos. |
Pasó |
Las muestras de producción superaron las inspecciones especificadas de sellado a alta temperatura, acoplamiento de rosca, fatiga del pico de bebedero, dimensiones, inspección visual y contacto con alimentos. En particular, se mantuvo un enroscado suave sin atascos después de 5,000 ciclos de apriete.
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Opiniones y comentarios de clientes
“Gracias por contactarme. Todavía estoy probando estas piezas y, hasta el momento, parecen funcionar bastante bien”. Posteriormente, el cliente volvió a comprar 3,000 tapas para vasos.
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Soluciones OEM y ODM para marcas, minoristas, mayoristas y vendedores de comercio electrónico. Tapas para vasos de café de silicona líquida apta para uso alimentario que cumplen con las normativas FDA/LFGB/RoHS.
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Para la producción a escala industrial, ZSR Group también ofrece un servicio especializado de moldeo por compresión de silicona para la fabricación de piezas de silicona a medida.
