Plastics Product Design Engineering Handbook

پلاستیک‌ها در محصولات مورد استفاده در جامعه ما، از مسکن گرفته تا بسته‌بندی، حمل‌ونقل، ماشین‌های تجاری و به‌ویژه در محصولات دارویی و بهداشتی اهمیت فزاینده‌ای پیدا کرده‌اند. طراحی قطعات پلاستیکی برای این طیف وسیع از مصارف، به یک فعالیت اصلی برای طراحان، معماران، مهندسان و سایرینی که با توسعه محصول مرتبط هستند تبدیل شده است. از آنجایی که پلاستیک ها مواد منحصر به فردی با طیف وسیعی از اتصالات مناسب هستند، برای مصارف مختلف سازگار هستند. منحصر به فرد بودن پلاستیک‌ها از ویژگی‌های فیزیکی آن‌ها ناشی می‌شود که به همان اندازه که این مواد با فلزات، شیشه‌ها و سرامیک‌ها متفاوت هستند، متفاوت است. یکی از نگرانی های اصلی طراحی سازه ها برای تحمل بار است. فرض بر این است که فلزات و سایر مواد به صورت کشسانی پاسخ می دهند و پس از برداشتن بار، شکل اولیه خود را به طور کامل بازیابی می کنند. بر اساس این واقعیت ساده، ادبیات گسترده ای در زمینه مکانیک کاربردی مواد ایجاد شده است تا طراحان را قادر سازد تا عملکرد سازه ها را به طور دقیق پیش بینی کنند. بسیاری از مهندسان به متونی مانند استحکام مواد تیموشنکو به عنوان راهنمای عملکرد سازه ها وابسته هستند. با استفاده از این به عنوان یک راهنما، نسل های مهندسین قطعات ساختاری اقتصادی و ایمن را طراحی کرده اند. متأسفانه، این اصول طراحی باید هنگام طراحی با پلاستیک اصلاح شوند، زیرا آنها به تنش پاسخ ارتجاعی نمی دهند و با بارگذاری پایدار دچار تغییر شکل دائمی می شوند.

Plastics have become increasingly important in the products used in our society, ranging from housing to packaging, transportation, business machines and especially in medicine and health products. Designing plastic parts for this wide range of uses has become a major activity for designers, architects, engineers, and others who are concerned with product development. Because plastics are unique materials with a broad range of proper­ ties they are adaptable to a variety of uses. The uniqueness of plastics stems from their physical characteristics which are as different from metals, glasses, and ceramics as these materials are different from each other. One major concern is the design of structures to take loads. Metals as well as the other materials are assumed to respond elastically and to recover completely their original shape after the load is removed. Based on this simple fact, extensive litera­ ture on applied mechanics of materials has been developed to enable designers to predict accurately the performance of structures under load. Many engineers depend on such texts as Timoshenko's Strength of Materials as a guide to the performance of structures. Using this as a guide, generations of engineers have designed economical and safe structural parts. Unfortunately, these design principles must be modified when designing with plastics since they do not respond elastically to stress and undergo permanent deformation with sus­ tained loading.