一, Promjena materijala: kompletno ojačanje lanca od svojstava vlakana do kemijskih aditiva
1. Tehnologija orijentacije vlakana: obnavljanje mikrostrukture
Možete uvelike poboljšati mehaničke kvalitete oblikovane pulpe manipulirajući načinom na koji su vlakna raspoređena. Na primjer, Lenovo koristi algoritam rasporeda-orijentisanog na vlakna kako bi kompjuterski jastuk učinio 40% jačim dok koristi 15% manje materijala. Ova metoda oponaša kako se prirodna vlakna kristaliziraju tako što se organizirano postavljaju u smjeru naprezanja kako bi se napravio "kanal za mehaničko ojačanje". Samsung je koristio tehnologiju orijentacije vlakana u nanorazmjerima kako bi pakovanje mobilnih telefona učinilo 50,6% trajnijim i 30% manje vjerovatno da će se pokvariti tokom vremena.
2. Sinergija između mješavine vlakana i sredstava za ojačavanje
Različita vlakna mogu raditi zajedno kako bi materijal funkcionisao bolje nego što bi mogao sam. Studije pokazuju da kombinovanje široke-drvene pulpe i kaše u omjeru 1:1 povećava indeks zatezanja, indeks pucanja i krutost materijala za oblikovanje celuloze za 22,0%, 65,8% i 12,4%, respektivno. Tehnika ojačanja mineralnim vlaknima također može pružiti potporu materijalu za pakovanje velikih kućanskih aparata dajući mu vlačnu čvrstoću od 16,51 MPa i modul elastičnosti od 535 MPa. Jedna firma je napravila tacnu za pulpu za zamrzivače koja sada umjesto 150 kilograma može primiti 220 kilograma. To je zato što sadrže 20% mineralnih vlakana.
3. Promjena načina rada hemijskih aditiva
Hidroizolacijski agens: Dodavanjem aluminij sulfata ili parafinskog losiona možete napraviti hidrofobni sloj na površini vlakana koji smanjuje upijanje vode sa 15% na manje od 3%. U prostoriji sa 90% vlažnosti, određeni proizvođač klima uređaja koristi tehnologiju premaza od mikro silicijevog dioksida kako bi zadržao 85% originalne čvrstoće ambalaže.
Kationski škrob čini da se vlakna bolje drže zajedno formiranjem vodoničnih veza. Dodavanje 1% može povećati vlačnu čvrstoću za 30%. Mikrokapsule natrijum bikarbonata obložene epoksidom- formiraju mikroporoznu strukturu oslobađanjem gasa, što ih čini lakšim i boljim za kompresiju.
Grafenski provodljivi premaz je antistatičko jedinjenje koje održava površinsku otpornost između 10 ⁶ i 10 ⁹ Ω/sq, što sprečava da statički elektricitet ošteti elektronske dijelove.
2, Strukturni dizajn: novi načini rada od bionike do topologije Kako najbolje iskoristiti
1. Nove ideje za trodimenzionalne geometrijske oblike-
Struktura saća izgleda kao heksagonalni raspored saća, koji se može ravnomjerno širiti izvan naprezanja. Na primjer, kompanija je napravila oblogu od pulpe za mašine za pranje rublja koja ima raspored jedinice u obliku saća. U testu pada od 1 metra, ova obloga smanjuje maksimalno ubrzanje proizvoda za 27% bez oštećenja strukture.
Šupljina i rebra za ojačanje: Kalupi se koriste za izradu šupljina i vertikalnih rebara unutar proizvoda, što ga čini jačim od savijanja. Dizajn šupljine određenog kalupa za vješalice je više nego udvostručio njegovu nosivost-nosivosti, a kompozit visoke-temperature i visokog-pritiska višeslojne kompozitne strukture{4}}pojačao je njegovu tlačnu čvrstoću za 30% do 50%.
Struktura gustine gradijenta: Površinska gustina pakovanja je visoka da odoli udaru, a unutrašnja gustina je niska da apsorbuje energiju. Ovo se radi pomoću tehnologije kontrole gradijenta gustine. Ovom tehnikom, Apple je pakiranje telefona učinio 20% tanjim uz isti nivo zaštite.
2. Optimizacija topologije i dizajniranje stvari koje izgledaju kao živa bića
Biomimetička upotreba: Da biste napravili pulpe materijala koji se mogu popraviti, kopirajte način na koji su hitinska vlakna pletena zajedno. Vlakna mogu djelimično povratiti svoju snagu rekombinacijom vodonične veze kada su ozlijeđena u određenom području.
Algoritam za optimizaciju topologije: Korišćenje kompjuterskih simulacija za poboljšanje distribucije vlakana tako da materijal bude gušći u regionima gde je naprezanje veliko. Poslovno napravljena ambalaža za televizore koja je povećala gustinu područja za 20% kroz optimizaciju topologije. Ovo je smanjilo pad i stopu oštećenja sa 1,2% na 0,3%.
3, Optimizacija procesa: precizna kontrola nad svime, od podešavanja kalupa do tehnologije sušenja
1. Poboljšati parametre procesa oblikovanja
Temperatura i pritisak kalupa: Podizanje temperature kalupa na odgovarajući nivo (180-250 stepeni) može ubrzati isparavanje vode i podstaći vodoničnu vezu između vlakana. Povećanje pritiska oblikovanja (5-10MPa) može učiniti vlakna bliže organizovanim. Kroz poboljšanje procesa, određena kompanija je povećala gustinu tacni za pulpu sa 0,4g/cm³ na 0,7g/cm³ i učinila ih 60% jačim na kompresiju.
Vrijeme za vakuumsku adsorpciju: Ako povećate period vakuumske adsorpcije sa 3 sekunde na 8 sekundi, taloženje vlakana će biti ravnomjernije i bit će manje slabih tačaka. Ambalaža za određenu mikrotalasnu pećnicu je promenjena tako da može da primi 18 slojeva umesto 12.
2. Novi načini sušenja stvari
Sušenje u mikrovalnoj pećnici: zagrijavanje unutarnje i vanjske strane proizvoda u isto vrijeme mikrovalovima, što smanjuje koncentraciju stresa. Nakon što je određeni posao počeo da koristi sušenje u mikrotalasnoj pećnici, stopa savijanja pakovanja pala je sa 5% na 0,5%, a čvrstoća je porasla za 15%.
Kombinujući propusnost infracrvenog zračenja sa ujednačenošću toplog vazduha, infracrveno sušenje kompozita vrućim vazduhom povećava efikasnost sušenja za 40% uz zadržavanje modula elastičnosti vlakana.
4, kompozitna tehnologija: Prelazak sa pojedinačnih materijala na sistemska rješenja
1. Kompozit pulpe i plastike
Površinski premaz: Da biste napravili sloj koji se neće istrošiti, poprskajte površinu pulpe poliuretanskim ili akrilnim losionom na bazi vode{0}}. Ovom tehnologijom jedna kompanija je utrostručila otpornost na habanje svoje ambalaže i učinila da ona traje pet godina duže.
Ugrađeno brizganje: Postavljanje plastičnih rebara za ojačanje unutar pulpnih struktura kako bi se napravio hibridni{0}}sistem nosivosti. Ambalaža za određeni frižider je napravljena tako da jedna tacna može da primi veću težinu, od 200 do 350 kilograma.
2. Kompozit pulpe i metala
Kompozitni sloj aluminijske folije preko vrha pulpe može ga učiniti boljom i u vodonepropusnosti i u zaštiti od elektromagnetnih valova u isto vrijeme. Ova metoda je učinila pakovanje za vrhunski-TV IPX7 vodootporno-i prošlo EMC testiranje.
Ojačanje čeličnog skeleta: stavljanje čeličnih okvira u tešku-tešku ambalažu kako bi se napravila "meka tvrda" vezna struktura. Ovaj dizajn je smanjio stopu loma tokom transporta za vanjsku jedinicu date klima uređaja sa 2,1% na 0,1%.
