カジノギャンブル、フランチェスカ - 機械工学

再生プラスチック製造用の射出成形カジノギャンブルの設計と製造

Plastic Fantastic プロジェクトは、2 年生の企業責任と専門能力開発モジュールの生徒に紹介されました。このプロジェクトは、持続可能性と循環経済についての知識と理解を深められるので、私に興味を持ちました。

私の独立したプロジェクトには設計と製造が含まれるため、設計プロセスモデルについての予備知識を利用することにしました。しかし、スキルを広げるために、設計に対するシステムエンジニアリングのアプローチを研究し、実装することにしました。

ネットカジノでの学習は、スキルと知識を伸ばす適切な機会を私に提供してくれました。そして、2022 年 9 月に始まる大学院開発プログラムでのポジションを確保しました。

概要、目的、目的

この独立した論文研究は、より広範なプラスチックファンタスティックプロジェクトへの貢献でした。 Plastic Fantastic は、3 年生が持続可能性、循環経済、プラスチック汚染、リサイクルの主題分野をより深く探求する方法として設定された取り組みです。これは、Precious Plastic と呼ばれる同様の取り組みをモデルとしています。Precious Plastic は、プラスチックのリサイクルを目的として作成されたオープンソースの機械や工具の設計を世界中の誰もが製造したり変更したりできるグローバルコミュニティです。

プラスチック廃棄物問題への取り組みに対する意識がますます重要になっています。プラスチックは製造コストがかなり安く、消費者が多種多様な製品を安価に購入できるため、非常に多用途です。このような材質特性により、万が一破損した場合でも簡単に交換できるので安心です。この行動は使い捨て社会と関連しており、プラスチック汚染の問題を増幅させます。

このプロジェクトは、リサイクルプラスチックから作られた有用な製品を製造することを目的として、Plastic Fantastic 射出成形機で使用する射出成形カジノギャンブルの設計と製造に特に焦点を当てました。

以下の目標は、主な目的を確実に達成するために行われる作業の構造を提供します。

射出成形カジノギャンブルの設計仕様を作成する
SolidWorks を使用して、Plastic Fantastic 射出成形機に適合し、使用できる射出成形カジノギャンブルを設計
適切な技術を使用してカジノギャンブルコンポーネントを製造する
射出成形カジノギャンブルの試用テストを実施し、再生プラスチック製品の製造を試みます

システムエンジニアリング

このプロジェクトの最初の段階では、システムエンジニアリング手法が採用されました。ブレーンストーミング、類似点と相違点、体系的なテキスト分析の技術と研究を利用して、射出成形カジノギャンブルの要件とシステム機能を把握し、プロジェクトの目的 1 を満たす完全な設計仕様を作成しました。これに続いて、各機能を分析し、射出成形システムへの入力を決定するために、機能フローモデリング、N2 分析、および機能平均効果分析が完了しました。

射出成形カジノギャンブルに確立されている主要な機能を以下に示します:

カジノギャンブルは...

組み立てられる
射出成形機に取り付ける
溶融プラスチックを受け取り、収容する
射出されたプラスチックを冷却する
プラスチック製品を形成する
プラスチック製品の取り外しを可能にする

デザイン

コンセプトデザインはピューマトリックス選択法を使用して評価されました。選択されたコンセプトは、複数の製品を製造し、カジノギャンブルを射出機にねじ込むことができる取り付け装置とともに積み重ねられた別々のプレートで構成されるモジュラーカジノギャンブルでした。この型から作る再生プラスチック製品はカラビナにしようと決めました。このアイテムの形状は比較的シンプルなので、Plastic Fantastic プロジェクトの開始に適した製品でした。ただし、完全な形状を完全に形成するには、プラスチックがキャビティ内で 2 つの別々の方向に流れる必要があるため、これはカジノギャンブル設計の機能をテストするのに良いテストになると思いました。選択されたコンセプト設計は、SolidWorks 3D コンピュータ支援設計 (CAD) ソフトウェアを使用してさらに開発され、製造用の最終設計が作成されました。この段階はプロジェクトの目的 2 を満たしました。

製造

最終的な射出成形カジノギャンブルが製造される前に、設計を物理的な製品としてチェックおよびレビューできるようにプロトタイプが作成されました。型プレートは厚さ 6 mm の透明アクリルからレーザーカットされました。モールドプレートの設計は当初、厚さ 10 mm としてモデル化されました。ただし、厚さ 6 mm のプレートで十分であると判断されました。これにより、材料コストとカジノギャンブルコンポーネントの製造時間の両方が削減されるため、これは重要な決定でした。

ウォータージェット切断という最新の製造技術が、モールドプレートと取り付けベースに使用されました。この技術により、コンポーネントを非常に迅速かつ正確に製造できるようになりました。アタッチメント装置には旋削と溶接という伝統的な技術が使用されていましたが、アタッチメントの雌ネジは溶接プロセス中にわずかに歪みました。その結果、試験中にカジノギャンブルを射出機に完全にねじ込むことができず、カジノギャンブル天板表面にプラスチックが固まり、プラスチック製品が取り出しにくいという問題が発生しました。材質は3枚の型板にアルミニウム、取付具に軟鋼板と丸棒を使用しました。プロセスのこの段階では、プロジェクトの目的 3 が満たされました。

テスト

カジノギャンブルをテストした結果、6 つの機能のうち 5 つが満足に達成され、製品歩留まりは 50% でした。 3製品は、バッグやベルトループなどの吊り下げ箇所に水筒や鍵などを取り付けられる多目的再生プラスチック製カラビナとして機能的でユーザーにとって便利です。他の 3 つのカラビナは、プラスチックが空洞を完全に満たしていないために変形しており、したがって欠陥があります。プロセスのこの最終段階は、このプロジェクトの目的 4 を満たしました

結論

このプロジェクトの目的は、設計および製造された射出成形カジノギャンブルから再生プラスチック製品を製造することに成功することでした。最終製品は、日常生活においてユーザーに有益であり、使い捨てプラスチックのリサイクル方法として機能するものでなければなりません。この目的の 4 つの目的はすべて達成され、リサイクルされたプラスチックのカラビナは物体を吊り下げポイントに安全に取り付ける便利な方法を提供するため、このプロジェクトの目的は満たされたと結論付けることができます。

ただし、射出成形カジノギャンブルの設計を改善して、処理時間と製品歩留まりを最適化できる可能性があります。射出成形機への接続を改善できる可能性があるため、迅速な接続/解放デバイスをさらに調査することができます。空気穴を追加して、6 つの機能的なカラビナを製造するために製品の歩留まりを高めるために空気穴が必要かどうかを判断するためにカジノギャンブルを再度テストすることもできます。