Para el diseño de un nuevo envase de plástico existen varias técnicas en función al tipo de envase que se vaya a crear. Uno de los puntos más importantes es conservar la capacidad requerida del envase. Aquí te mostramos cómo se logra.
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Cuando iniciamos en la industria del plástico hace más de 20 años, las opciones para diseñar un nuevo envase eran más conservadoras. Hasta esa fecha todavía no se pensaba mucho en las formas orgánicas o ergonómicas que conocemos hoy en día.
Debido a ello, las opciones que existían en ese momento eran muy artesanales y aunque ya comenzaban a asomarse los CNC (control numérico por computadora), la realidad es que en ese momento eran inaccesibles para la mayoría de las personas.
A continuación te mostramos 3 técnicas que utilizamos con el paso de los años, donde podrás darte cuenta que el mayor reto siempre será respetar la capacidad del envase sin importar si se crean formas conservadoras o innovadoras.
Modelos en madera en el diseño de un nuevo envase
En nuestros inicios era muy común ver modelos de botella fabricados en madera. Sus figuras se reconocían fácilmente, botellas tipo alcoholeras, frascos, tarros, garrafas entre otros.
Lo que hacía el escultor de madera era calcular el volumen a través de operaciones matemáticas en función de las figuras que componían el envase. Por ejemplo, si el envase es una botella cilíndrica, se calcula el volumen en función de las dimensiones del cilindro. Si por el contrario, se trataba de una forma compuesta, por ejemplo, de una garrafa, el volumen se calcula dividiendo la figura en partes, obteniendo primero el volumen de la parte cuadrada o rectangular y posteriormente sumando el volumen del área triangular o de las demás áreas en las que se podía dividir el modelo.
Es importante que el volumen que se calcula no incluya la cámara de aire que se dejará ni tampoco el área del cuello y rosca de la botella. En el caso concreto de las garrafas, es necesario acordar si el asa o agarradera se incluirá para el volumen o no. Esto debido a que muchas veces las agarraderas delgadas se llenan de plástico, lo que impide el paso de fluidos por esa área o simplemente representan muy poco volumen.
La escultura de madera obtenida funciona como un “envase maestro”, a partir del cual se procede a fabricar el molde en metal a través de cualquiera de las técnicas utilizadas para éste propósito. Puedes consultar aquí éstas técnicas.
Modelos en plastilina
Como un avance lógico, después de un tiempo comenzamos a utilizar la técnica de escultura en plastilina para diseñar un nuevo envase. Esto fue incentivado por un familiar que era escultor y fabricaba figuras en resina. Sus modelos originales eran esculpidos en plastilina, por lo que nos compartió su modo de entender y aplicar su técnica para crear nuevos modelos de envases.
Gracias a su técnica nos encontramos en la posibilidad de crear envases con figuras más atrevidas, orgánicas y ergonómicas, ya que no teníamos que arrastrar las limitaciones de obtener el volumen de todas las áreas de un nuevo envase.
Aplicar ésta técnica es de los más sencillo. Antes que nada se debe contar con un envase traslúcido o transparente el cual se llena con la cantidad de líquido que técnicamente contiene (Ej. 1 litro). Posteriormente se fabrica una figura en plastilina imitando la forma del envase, pero sólo hasta donde el líquido llegue.
Es importante compactar bien la plastilina ya que posteriormente ésta forma se pesará para obtener el peso de la plastilina utilizada.
En éste punto entenderás que el peso de la actual forma en plastilina equivale a la capacidad del envase del cual se tomó la muestra más el material adicional para compensar la contracción del plástico.
Una vez que se conoce el peso del material, es posible crear cualquier forma imaginable respetando la cantidad de plastilina utilizada (peso). Para el ejemplo de 1 litro obtenemos un peso de 1.3 kilos de plastilina (es un ejemplo y variará dependiendo del tipo y calidad de plastilina a utilizar).
También es importante tener en cuenta que no se contempla el espacio para la cámara de aire, cuello y rosca del envase a diseñar. Estos elementos se agregan por separado de preferencia con plastilina de otro color. No se deben de tener en cuenta en el peso de la plastilina para moldear ya que le estaríamos agregando capacidad a nuestro envase.
Una vez que se tiene el modelo en plastilina, se procede a realizar un molde en yeso para posteriormente obtener una figura en resina, la cual funcionará como “envase maestro”. A partir de éste punto, se procede a fabricar el molde con la técnica que mejor convenga en función al tipo de envase.
Modelado por computadora CAD/CAM
Las técnicas anteriores se siguen utilizando aunque cada vez menos. Gracias a que la tecnología se ha vuelto más accesible y el costo de los CNC también ha disminuído considerablemente, sobre todo el uso o renta de los mismos, ahora es posible diseñar cualquier tipo de envase en nuestro ordenador.
Sin embargo, no por ser más fácil, quiere decir que podemos descuidarnos al momento de diseñar nuestros envases. Aún debemos de cuidar que el volumen o capacidad del envase se respete así como conocer el proceso que se utilizará para la fabricación de nuestro molde.
Una de las grandes ventajas actuales es la posibilidad de imprimir nuestro modelo en 3D, lo que nos permite asegurarnos de que la forma y la capacidad sean las requeridas. ¡Genial!
Para el diseño de los envases por computadora, existen una gran variedad de programas denominados CAD/CAM, los cuales nos permiten crear formas con libertad y a la vez nos proporcionan información valiosa como, adivinaste, el volumen. Además de facilitarnos la tarea de imprimir en 3D o enviar a un CNC nuestro diseño, ya sea del envase o del molde para su fabricación.
Nosotros hemos utilizado varios programas en nuestro recorrido, entre los que podemos nombrar se encuentran Rhino 3D, Autocad, Solidworks y Blender 3D.
Si bien cada uno de los programas que utilizamos tienen sus pros y contras, incluyendo el costo, la realidad de las cosas es que para el diseño de un envase, así como de su respectivo molde, los programas que no son tan costosos o como en el caso de Blender 3D, que es gratuito, tenemos más que suficiente.
Contracción del plástico
La contracción del plástico afecta al envase salido del molde en el proceso de fabricación, es por ello que ésta se debe de tomar en cuenta en los modelos.
En el caso de los modelos de madera o de plastilina, es muy importante agregar a las dimensiones la contracción del plástico, de lo contrario es muy probable que el envase fabricado en plástico tenga un volumen menor al calculado.
En los modelos creados por computadora, la contracción puede ser incluída en el modelo como tal o en el diseño del molde.
Para que tengas una idea más clara, el polietileno contrae un promedio de 18 milésimas por pulgada (1.8%), en el caso del polipropileno entre 11 y 12 milésimas por pulgada (1.1% a 1.2%). Parece poco, pero en el caso de las tapas y retapas la contracción hace la diferencia entre embonar a la perfección o no embonar.
Como anécdota personal, en una ocasión un proveedor nos ofreció tapa rosca 53 para unos tarros. Su propuesta inicial fue en polipropileno, la tapa funcionaba perfecto. Sin embargo, al momento de entregarnos la producción, ésta estaba fabricada en polietileno, la tapa simplemente no le quedó al envase ya que ésta contrajo más. Tuvimos que devolver todo el lote.
En éste artículo nos enfocamos en el diseño de un nuevo envase, sin embargo, es posible llevar a cabo éstas técnicas para copiar un envase existente y hacerle, o no, modificaciones posteriores, éstas pueden ser algún cambio ligero en la forma, capacidad, altura o anchura.
