06 · 2024/2025

Kunststof speelgoed schepje

Van analyse tot spuitgietbaar product: een speelgoedschepje dat sterk, veilig en maakbaar is.

Kunststof speelgoed schepje

Rol

Technisch ontwerp en materiaalonderzoek

Jaar

november 2024 — januari 2025

Tools

SolidWorks · Materiaalkunde · CAD

Context

Design engineering periode 2, technische en duurzaamheidsaspecten van gebruiksproducten.

De opdracht

De opdracht was om een kunststof speelgoedschepje te ontwerpen en technisch uit te werken, met als focus op maakbaarheid, materiaalkeuze en mechanische belastingen.

De uitdaging lag in het ontwikkelen van een product dat:

  • Geschikt is voor massaproductie via spuitgieten
  • Voldoende sterk en duurzaam is voor gebruik door kinderen
  • Bestand is tegen verschillende belastingen (buiging, impact, slijtage)
  • Voldoet aan veiligheidsnormen voor speelgoed

Daarnaast moest het ontwerp volledig onderbouwd worden met analyses op het gebied van materiaal, mechanica en productie.


Het resultaat

Het eindresultaat is een volledig uitgewerkt ontwerp van een kunststof speelgoedschepje, inclusief een 3D-model en technische onderbouwing. Het ontwerp bevat onder andere:

  • Een dunwandige, spuitgietbare constructie met draft angles en fillets
  • Een ergonomisch handvat en vloeiende overgangen tussen onderdelen
  • Een vorm die bestand is tegen verschillende gebruiksscenario’s
  • Een materiaalkeuze (ABS) met een goede balans tussen sterkte, taaiheid en kostprijs
Ontwikkeling bij solidworks, materiaalkunde en wiskunde en mechanica is goed. Werkt vaak zelfstandig vanuit thuis.
Wido de Kruijf (docent IPO)

Daarnaast is het ontwerp onderbouwd met

Analyse van belastingen en kritische gebruiksscenario’s Een uitgebreid Programma van Eisen Materiaalonderzoek en selectie via EduPack CAD-uitwerking in SolidWorks inclusief draft analysis


De aanpak & mijn rol

Dit project heb ik zelfstandig uitgevoerd, waarbij ik het volledige technische ontwerpproces heb doorlopen. Mijn aanpak bestond uit:

  • Analyseren van bestaande kunststof producten en productiemethoden
  • Onderzoeken van belastingen en gebruiksscenario’s bij kinderen
  • Opstellen van een Programma van Eisen
  • Uitvoeren van materiaalonderzoek en selectie met behulp van EduPack
  • Ontwerpen en modelleren van het schepje in SolidWorks
  • Optimaliseren van het ontwerp voor spuitgieten (draft, fillets, shell)
  • Controleren van maakbaarheid met draft analysis

Mijn rol was volledig verantwoordelijk voor

Technische uitwerking van het ontwerp Materiaalkeuze en onderbouwing CAD-modellering en validatie Vertaling van eisen naar een maakbaar product


Een goed antwoord op de opdracht

Het resultaat is een goed antwoord op de opdracht omdat:

  • Het ontwerp volledig spuitgietbaar en geschikt voor massaproductie is
  • Er rekening is gehouden met realistische belastingen en gebruik door kinderen
  • De materiaalkeuze onderbouwd is met technische en economische criteria
  • Het ontwerp voldoet aan veiligheids- en gebruikseisen
  • Technische analyses kan uitvoeren en toepassen in ontwerp
  • Een product kan ontwikkelen met focus op maakbaarheid
  • Materiaalkunde kan vertalen naar praktische keuzes
  • Goed kan werken met CAD en ontwerpvalidatie
  • Zelfstandig een technisch ontwerp kan uitwerken van analyse tot eindmodel
Kunststof speelgoed schepje — 1
Onderdelen van de materiaalselectie via Granta EduPack
Kunststof speelgoed schepje — 3
Berekenen van kritische gebruikscenario's door toepassing van mechanica
Kunststof speelgoed schepje — 5
Dunwandig product maken
Kunststof speelgoed schepje — 2
Maatschets voor het maken van het schepje
Kunststof speelgoed schepje — 4
Modeleren van een product rekening houdend met de productietechniek spuitgieten