一, Tri velika tehnička problema sa složenim strukturalnim pozicioniranjem
Prilikom pakiranja elektroničkih uređaja, tri stvari moraju biti istinite u isto vrijeme: moraju biti precizni u svom pozicioniranju, pružiti dobar jastuk i biti dovoljno jaki da izdrže težinu. Koristeći tehnologiju brizganja, tradicionalna plastika može lako doći do milimetarskog-pozicioniranja. Međutim, oblikovana pulpa će se dugoročno susresti sa sljedećim problemima zbog svojstava materijala i ograničenja procesa:
Različite vrste materijala
Prirodni materijali poput bagasa šećerne trske i bambusovih vlakana koriste se za izradu oblikovane pulpe. Dužina, prečnik i hemijski sastav vlakana menjaju se u zavisnosti od vrste sirovine, odakle dolaze, pa čak i od godišnjeg doba. Na primjer, vlakna u bagasu šećerne trske obično su dugačka 1,0-1,8 mm, ali vlakna u crnogoričnom drvu mogu biti dugačka 2-4 mm. Ova prirodna varijacija uzrokuje promjenu efikasnosti filtriranja vode pulpe, efikasnosti oblikovanja i mehaničke čvrstoće, što direktno utiče na stabilnost dimenzija složenih struktura.
Deformacija procesa skupljanja
U početku, pulpa za kalupljenje je mokri papir koji može zadržati do 75-80% vode. Kada se proizvod osuši, voda u njemu isparava, zbog čega se skuplja za 2-5%. Količina skupljanja uvelike varira od jednog dijela do drugog. Može biti teško upravljati smjerom skupljanja tradicionalnim metodama, što može lako dovesti do savijanja ili deformacije uvijanja i utjecati na preciznost strukture pozicioniranja.
Strukturna snaga koja nema smisla
Struktura pozicioniranja mora precizno odgovarati površini proizvoda, dok struktura pufera mora ponuditi fleksibilnost kroz šupljine i vertikalne šipke. Ako se debljina materijala poveća samo da bi bio jači, učinak puferiranja će patiti. Ako se na dizajn šupljine previše oslanja, to bi također moglo uzrokovati da lokalna čvrstoća bude preslaba jer vlakna nisu ravnomjerno raspoređena.
2, Rešenje za proboj: Potpuna inovacija od materijala do procesa
Kao odgovor na gore navedene probleme, industrija je napravila tehnološki napredak u pozicioniranju oblikovane pulpe u komplikovane strukture kroz tri glavne metode: promjenu materijala, poboljšanje procesa i dizajniranje strukture.
1. Promjena materijala: kompozitna vlakna i tehnologija aditiva
Promjenom omjera vlakana i dodavanjem korisnih sastojaka, performanse kaše su znatno poboljšane.
Tehnologija kompozitnih vlakana: kombiniranje dugih vlakana (poput četinarskog drveta) s kratkim vlaknima (kao što je bagasa šećerne trske) kako bi struktura bila jača i popunila praznine kako bi gustina bila ravnomjernija. Na primjer, jedna marka elektronike koristi mješavinu 60% vlakana četinara i 40% vlakana šećerne trske u svojoj ambalaži. Ovo čini žljeb za pozicioniranje preciznijim do ± 0,2 mm.
Kako koristiti Enhancer: Dodavanje termoreaktivne smole ili nanoceluloze za stvaranje unakrsne-povezane mreže tokom procesa vrućeg presovanja pod visokim-pritiskom čini materijal čvršćim. Prema eksperimentalnim podacima, dodavanje 3% nanoceluloze u oblikovanu pulpu povećava čvrstoću na savijanje za 40% dok zadržava kapacitet elastične deformacije na 20%.
Tretman za{0}}otpornost na vlagu: dodavanje agensa za spajanje aluminijum sulfata ili silana smanjuje vjerovatnoću da će vlakna apsorbirati vlagu i sprečava njihovu veličinu od prevelike promjene kada se vlažnost promijeni. U postavci vlažnosti od 90%, stopa promjene veličine pakovanja -otpornog na vlagu pala je sa 0,8% na 0,3%.
2. Optimizacija procesa: bolja kontrola i automatizacija
Nove ideje za proces mokrog presovanja: Brzo se prebacuje u kalup za oblikovanje za ekstruziju pod visokim-pritiskom i sušenje nakon što je formiran. Ova "-metoda u jednom koraku" smanjuje deformaciju tokom procesa prijenosa mokrih gredica. Određena kompanija proizvodi ambalažu za mobilne telefone koristeći tehnologiju mokrog presovanja. Tolerancija dubine žlijeba za postavljanje je podešena na ± 0,15 mm.
U tehnologiji sušenja kalupa vrućim presovanjem, grijaći elementi su ugrađeni u kalup za oblikovanje kako bi se ubrzalo isparavanje vode prijenosom topline kroz kontakt. Istovremeno se primjenjuje pritisak od 0,5 do 1,5 MPa kako bi se zaustavila deformacija skupljanja. Ovaj pristup smanjuje količinu energije potrebne za sušenje stvari za 35% i čini sadržaj vlage u proizvodima ujednačenijim, na ± 1,5%.
Automatski sistem za pozicioniranje: Dodavanje modula servo pogona i visoko{0}}preciznih senzora za promjenu lokacije kalupa u realnom vremenu. Na primjer, patentirana metoda vam omogućava da promijenite fiksni kalup na mikrometar pomoću kliznih šina i podesivih blokova za pozicioniranje. Time se skraćuje vrijeme potrebno za ugradnju i poravnavanje kalupa sa 10 minuta na 2 minute.
3. Dizajn konstrukcije: Zajednički rad na dizajnu šuplje, vertikalne armature i zakrivljene površine
Biomimetički dizajn i optimizacija topologije mogu se koristiti za izgradnju integrisane strukture koja "pozicionira, baferuje i nosi".
Koordinacija između šupljine i armature: u području postavljanja gusta armatura se koristi kako bi se struktura učinila čvršćom, dok se u tamponskom području koriste saće ili valovite šupljine za apsorpciju udara. Na primjer, laptop dolazi sa okomitim šipkama debljine 0,5 mm oko žljeba za postavljanje. Ove šipke čine lokalnu tlačnu čvrstoću tri puta jačom i šire udarnu silu po cijelom pakovanju kroz šupljinu.
Dizajn za površinsko uklapanje: Da biste napravili asimetrične površine, kopirajte oblik površine proizvoda i koristite geometrijska ograničenja da biste dobili tačnu poziciju. Posebna vrsta ambalaže za slušalice koristi tehnologiju 3D skeniranja za izradu modela proizvoda, a zatim obrnuto dizajnira unutrašnju površinu obloge kako bi slušalice i paket dodirivali 50% više. Greška u pozicioniranju je manja od 0,1 mm.
Strukturna kompenzacija zasnovana na procesu{0}}: Napravite kompenzacijske krive za deformaciju skupljanja i koristite obrnutu pred{1}}deformaciju da nadoknadite promjene veličine koje se dešavaju tokom sušenja. Na primjer, odvojite 0,3% tolerancije skupljanja duge strane kako biste bili sigurni da konačna veličina proizvoda ispunjava specifikacije dizajna.
3, Upotreba u industriji: od laboratorije do masovne proizvodnje
Inovacije u tehnologiji učinile su oblikovanu pulpu popularnim izborom za električnu ambalažu.
Huawei Mate 60 Pro je vrhunski-mobilni telefon koji ima oblogu od papirne pulpe i šuplji dizajn koji održava prostor između ekrana i tijela na 2 mm odnosno 3 mm. Istovremeno, ukupna tlačna čvrstoća ambalaže dostiže 15kPa, što je dovoljno da prođe kriterije ispitivanja transporta. To je zahvaljujući vertikalnoj strukturi rebara.
Precizna zaštita dodatne opreme: Pakovanje za DJI kardan za dron ima višeslojni dizajn. Gornji sloj drži kardan na mjestu sa zakrivljenim žljebovima, dok donji sloj štiti motor i senzor sa strukturom u obliku saća. Ovo smanjuje stopu oštećenja proizvoda sa 0,8% na 0,2%.
Pakovanje za uređaje koji se mogu nositi: kutija za pakovanje Apple Watch serije 9 ima dvoslojnu-slojnu strukturu pulpe. Vanjski sloj je dizajniran tako da kutija bude čvršća s valovitim dizajnom, a unutrašnji sloj ima mikro šupljinu koja drži tijelo sata i remen na mjestu tako da se ne tresu tokom transporta.
