Tazza da caffè personalizzata in silicone | Progetto Svizzera 2021
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Prodotto |
Tazza da caffè pieghevole in silicone alimentare |
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Quantità di ordine |
Ordine iniziale: 45,000 pezzi |
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Materiale |
Silicone liquido per uso alimentare (LSR) |
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Specifiche chiave |
Durezza: Riva A40 Resistenza alla temperatura : da -40 °C a 230 °C |
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Certificazione |
Conforme alle normative FDA, LFGB e REACH. |
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Tempi Di Consegna |
Valutazione DFM: 24h |
Dettagli del progetto
Un marchio svizzero di stoviglie portatili per esterni aveva in programma di lanciare una tazza da caffè pieghevole per sostituire quelle di carta e plastica. Il cliente ha riscontrato delle difficoltà durante la fase iniziale di sviluppo del prototipo: la struttura pieghevole si crepava dopo ripetute pieghe, l'acqua fuoriusciva facilmente dalla fessura tra il coperchio e il corpo della tazza e l'etichetta aderiva male.
ZSR ha condotto un'analisi di progettazione per la produzione (DFM) per i problemi riscontrati durante la fase iniziale di campionatura e ha proposto diversi miglioramenti: ottimizzazione della struttura ondulata piegata, aggiunta di un labbro di tenuta nel punto di giunzione tra il corpo della tazza e il bordo e aggiunta di un trattamento superficiale al plasma. Per evitare restringimenti e deformazioni imprevisti, lo spessore complessivo della parete della tazza è stato progettato per essere uniforme.
In base ai risultati del DFM, il progetto è passato alla realizzazione degli stampi e alla produzione dei campioni, seguite dalla verifica della qualità del primo lotto prima della produzione di massa.
Dati di consegna
Valutazione DFM in ambito ingegneristico
Struttura ondulata piegata ottimizzata
Per distribuire le sollecitazioni generate durante la piegatura, il team di ingegneri di ZSR ha aumentato il raggio alla base della curvatura da R0.4 mm a R1.2 mm e ha standardizzato lo spessore della parete dell'area ondulata a 1.5 mm.
Il design originale presentava angoli ondulati di piccole dimensioni e uno spessore delle pareti non uniforme, causando una concentrazione di stress in aree localizzate durante la piegatura e rendendo la tazza soggetta a crepe dopo ripetute flessioni. L'ottimizzazione della struttura degli angoli ondulati e dello spessore delle pareti disperde lo stress da piegatura, migliorando la durata utile.
Bordo di tenuta aggiunto
Per risolvere il problema delle perdite riscontrate nei campioni durante il consumo ad alta temperatura, gli ingegneri hanno abbandonato il design originale della guarnizione e hanno aggiunto un labbro di tenuta anulare all'interno del coperchio, una sporgenza di posizionamento sul bordo della tazza e una piccola scanalatura di sfiato.
Le semplici guarnizioni radiali sono facilmente influenzate dalla temperatura, mentre le guarnizioni indipendenti labbro-superficie non risentono delle variazioni di dimensione della coppa. I perni di posizionamento e i canali di ventilazione garantiscono inoltre una tenuta affidabile durante l'uso.
Trattamento di attivazione superficiale al plasma
Per migliorare l'adesione del logo stampato, ZSR ha eseguito un trattamento di attivazione superficiale al plasma dopo la vulcanizzazione secondaria, seguito dalla stampa del logo utilizzando un inchiostro specifico per silicone. Sulla zona stampata è stato applicato un trattamento di incisione opaca e i parametri di cottura e polimerizzazione dell'inchiostro sono stati rigorosamente controllati.
Il silicone liquido è un materiale a bassa energia superficiale; l'utilizzo diretto di inchiostri comuni comporta una scarsa adesione del motivo stampato. Il trattamento di attivazione al plasma, combinato con inchiostri specifici per silicone e una finitura opaca sull'area stampata, aumenta l'adesione dell'inchiostro, garantendo resistenza al lavaggio e all'attrito.
Spessore della parete e posizione del cancello ottimizzati.
Per risolvere il problema dell'eccessivo spessore delle pareti in alcune zone del fondo della coppa, ZSR ha assottigliato il fondo solido eccessivamente spesso, ha spostato il punto di iniezione LSR sul fondo della coppa e ha aggiunto delle scanalature di ventilazione per riempire gli angoli morti alla fine delle ondulazioni.
Uno spessore eccessivo delle pareti in determinate zone può facilmente causare ritiri e avvallamenti. La regolazione della posizione del punto di iniezione e dei canali di sfiato riduce difetti come linee di saldatura e aria intrappolata, migliorando la resa del prodotto.
Realizzazione di stampi, produzione di campioni e verifica della qualità
Lavorazione dello stampo
ZSR Group è dotata di 10 centri di lavoro CNC all'avanguardia e 4 macchine EDM per la produzione di stampi per tazze in silicone liquido. La lucidatura a specchio garantisce una superficie finale liscia e priva di sbavature.
Stampaggio in silicone
La produzione è supportata da 48 macchine per lo stampaggio a caldo , 12 macchine per lo stampaggio a liquido e 13 macchine per lo stampaggio a iniezione che utilizzano la tecnologia di stampaggio a iniezione di silicone liquido per uso alimentare, consentendo lo stampaggio rapido di 30,000 tazze da caffè in silicone in 20 giorni . Oltre 10 linee di produzione per la stampa e la verniciatura permettono inoltre di stampare loghi o motivi sulle tazze da caffè in silicone.
Vulcanizzazione secondaria
Dopo lo stampaggio, le tazze da caffè in silicone vengono sottoposte a una seconda vulcanizzazione a 200 °C per 2 ore.
Il processo di polimerizzazione secondaria rimuove le sostanze volatili a basso peso molecolare dal silicone, garantendo la sicurezza per il contatto con gli alimenti.
Ispezione di qualità
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Test |
Condizioni dell'oggetto |
Criteri di accettazione |
Risultato |
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Test di resistenza alla piegatura |
Ripetuta piegatura del corpo della tazza per 5,000 cicli |
Nessuna crepa, nessun significativo sbiancamento da stress |
Passare |
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Test di tenuta ad alta temperatura |
Acqua calda a 80°C, capovolgere e lasciare riposare per 4 ore |
Nessuna perdita evidente |
Passare |
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Test di abrasione per la serigrafia |
500 salviettine umidificate a movimento alternato con alcol |
Nessun distacco del logo, nessuna sfocatura evidente. |
Passare |
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Prova di caduta |
Caduta da un'altezza di 1.2 m su tutte e sei le pareti |
Nessun danno al prodotto, nessuna perdita d'acqua. |
Passare |
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Test di contatto alimentare |
Test di migrazione chimica in laboratorio |
Soddisfa i requisiti specifici del progetto previsti dalla FDA e dalla LFGB. |
Passare |
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Test per sostanze pericolose |
Test REACH per le sostanze altamente vulnerabili alla malattia (SVHC). |
Conforme ai requisiti del regolamento REACH sui limiti per le sostanze SVHC. |
Passare |
I campioni di produzione hanno superato i test specificati di resistenza alla piegatura, termosaldatura ad alta temperatura, abrasione della stampa, resistenza alle cadute, contatto con gli alimenti e presenza di sostanze pericolose. In particolare, non sono state osservate crepe o sbiancamenti da stress dopo 5,000 cicli di piegatura.
Ciotola in silicone correlata
Recensioni e feedback dei clienti
“Le tazze da caffè sono state consegnate con successo al nostro ufficio e siamo molto soddisfatti della qualità del prodotto finito. Il campione ha un effetto eccellente e dimostra appieno le prospettive di applicazione di questa tecnologia. Siamo molto onorati di collaborare con voi e la vostra azienda. Grazie mille!”
Tazza da caffè in silicone personalizzata
Soluzioni OEM e ODM per marchi, rivenditori, grossisti e venditori online. Tazze da caffè pieghevoli in silicone per uso alimentare, conformi alle normative FDA/LFGB/REACH.
Altro progetto
Per la produzione su scala industriale, ZSR Group offre anche un servizio dedicato di stampaggio a compressione del silicone per la realizzazione di componenti in silicone personalizzati.
