一,Prinċipji tad-Disinn Strutturali: Transizzjoni minn Mudelli Mekkaniċi għal Integrazzjoni Funzjonali
1. Struttura tax-xehda tridimensjonali -: il-mod ewlieni kif tintilef l-enerġija
Iċ-ċipep u l-lentijiet ottiċi huma żewġ eżempji ta' prodotti elettroniċi ta'-preċiżjoni għolja li huma sensittivi ħafna għall-enerġija tal-impatt. L-arkitettura tal-istruttura tax-xehda bijomimetika tal-polpa iffurmata tifrex l-enerġija tal-impatt għal ħafna unitajiet separati. Per eżempju, marka ta 'ippakkjar lidar għandha ċelluli eżagonali tax-xehda li huma twal 8mm fuq kull naħa u 0.5mm ħoxnin fuq il-ħitan. L-ogħla aċċelerazzjoni naqset minn 1200g ta 'fowm EPS regolari għal 380g fit-test tal-waqgħa ta' 1.2m, li pproteġiet l-istruttura ta 'preċiżjoni interna.
Punti tad-disinn:
L-ottimizzazzjoni tad-daqs tal-unità: Huwa aħjar li żżomm it-tul tal-ġenb tal-unità tax-xehda mal-proporzjon tal-aspett tal-prodott bejn 1:5 u 1:8 ibbażat fuq il-piż u d-daqs tal-oġġett.
Disinn għal gradjent tal-ħxuna tal-ħajt: Biex tagħmel il-ħajt aktar iebes f'dik iż-żona, għamilha ħxuna ta '0.8mm fin-naħa tal-prodott. Biex tagħmilha aħjar biex tassorbi l-enerġija, tagħmilha ħoxna ta '0.3mm fuq barra.
Verifika tas-simulazzjoni dinamika: Uża softwer LS-DYNA biex tissimula qatra ta' 1.5 metri u ssib l-aħjar angolu għat-tqassim tax-xehda (tipikament 45 grad għad-direzzjoni tal-impatt).
2. Tisħiħ tal-materjal kompost: imur lil hinn mil-limiti tal-prestazzjoni tal-polpa
Il-modulu elastiku tal-iffurmar tal-polpa tipiku huwa biss 0.2-0.5 GPa, li jagħmilha diffiċli għal tagħmir tqil bħal servers u kontrolluri industrijali biex iżomm. Iż-żieda ta 'materjali ta' rinfurzar tan-nanoċelluloża (NCC) jew tal-fibra tal-karbonju (CF) tista 'tgħolli l-modulu għal bejn 2 u 5 GPa. Pereżempju, l-ippakkjar tal-batterija għall-Huawei Mate 60 huwa magħmul minn polpa kompost li hija 30% fibra tal-ħġieġ. Id-distorsjoni f'test ta 'stivar ta' 50kg hija biss 1.2mm, li hija 76% inqas minn polpa pura.
Iddisinjar ta' formula għall-materjali:
Effett taż-żieda ta 'klassi materjali mal-proporzjon tat-titjib tal-prestazzjoni
Is-saħħa tat-tensjoni tan-nano-ċelluloża (NCC) tiżdied b'5-10% u r-rata ta 'assorbiment tal-ilma tinżel bi 30%.
Il-fibra tal-karbonju (CF) għandha modulu elastiku 15-20% ogħla u konduttività 300% ogħla.
Ir-reżina b'bażi bijo-b'reżistenza għat-temperatura ta' 5–8% żdiedet għal 120 grad filwaqt li kienet għadha bijodegradabbli.
3. Integrazzjoni ta 'kisi funzjonali: Nagħmlu diversi ostakli għas-salvagwardja
L-elettriku statiku, l-interferenza elettromanjetika (EMI), u l-kontaminazzjoni mikrobijoloġika kollha jistgħu jikkawżaw problemi bi prodotti elettroniċi ta'-preċiżjoni għolja. Bl-użu tat-teknoloġija tal-kisi tal-wiċċ, tista 'tikseb l-effett "anti-statiku+ilqugħ+antibatteriku":
Żid 2–5% iswed tal-karbonju jew graphene mal-wiċċ biex tagħmilha inqas reżistenti għall-elettriku (10 ⁶–10 ⁹ Ω/sq), li jissodisfa l-istandard IEC 61340–5-1.
Kisi għall-ilqugħ elettromanjetiku: Kisi kompost tal-fibra miksija bin-nikil-(5 μm) li jnaqqas il-piż b'60% meta mqabbel mal-ilqugħ tal-metall tipiku u jimblokka 40dB ta 'ħoss fil-medda ta' frekwenza 1-18GHz.
Kisi antibatteriku: Meta jiġi ttrattat b'joni nano tal-fidda (Ag + konċentrazzjoni 50ppm), iwaqqaf aktar minn 99% ta 'Escherichia coli u Staphylococcus aureus milli jikbru.
2, Parametri teknoloġiċi ewlenin: kontroll eżatt mill-laboratorju għall-produzzjoni tal-massa
1. Li tagħmel is-settings għall-proċess tal-iffurmar jaħdmu aħjar
Il-proprjetajiet mekkaniċi tal-polpa ffurmata huma affettwati direttament mid-densità tagħha (0.4–0.8g/cm³). Tista 'tikseb kontroll preċiż ħafna tad-densità billi tbiddel it-temperatura (180-250 grad), il-pressjoni (5-10 MPa), u l-ħin taż-żamma (10-30 sekonda) matul il-proċess tal-ippressar bis-sħana.
Densità baxxa (0.4–0.5g/cm³): tajba għal pakketti ħfief li jtaffi bħat-telefowns ċellulari u l-headphones. Jista 'jassorbi sa 85% tal-impatt.
Densità għolja (0.6–0.8g/cm ³): utilizzata biex tappoġġja makkinarju kbir bħal servers u robots industrijali. Jista 'jżomm sa 15-20MPa ta' pressjoni.
L-imballaġġ għan-notebook Dell XPS 13 għandu disinn ta 'densità gradjent, b'densità ta' 0.7g/cm³ fiż-żona ta 'appoġġ tal-qiegħ u 0.45g/cm³ fiż-żona buffer ta' fuq. Ir-rata tal-ħsara tal-iskrin niżlet minn 18% għal 3% meta t-test tal-waqgħa kien 1.5 metri.
2. Inklinazzjoni demoulding u raġġ tal-flett: L-apparati elettroniċi li jeħtieġ li jkunu preċiżi ħafna jeħtieġu ippakkjar li huwa preċiż ħafna (tolleranza ± 0.1mm), u l-inklinazzjoni tal-moulding u r-raġġ tal-flett għandhom ikunu kkontrollati b'mod strett.
Inklinazzjoni tal-moulding: L-inklinazzjoni tal-kavità ta 'ġewwa hija 1-3 gradi , filwaqt li l-inklinazzjoni tal-ħajt ta' barra hija 0.5-1 grad . Dan iżomm il-prodott milli jeħel jew il-pakkett milli jibdel il-forma.
Raġġ tat-tond: R3-R5mm kantunieri arrotondati huma impjegati fit-tranżizzjoni tal-istruttura għal konċentrazzjoni aktar baxxa tal-istress (fattur ta 'konċentrazzjoni tal-istress imnaqqas b'40%).
Verifika tas-simulazzjoni: Bl-użu ta 'ANSYS Workbench biex timmudella l-proċess ta' demolding u ssib l-aħjar kombinazzjoni ta 'inklinazzjoni u flett, il-ħajja tal-moffa ġiet estiża minn 50,000 użu għal 200,000 użu.
3. Disinn kollaborattiv b'diversi kavitajiet
Id-disinn b'ħafna-kavità huwa meħtieġ għal apparati elettroniċi b'partijiet multipli (bħal drones u tagħmir mediku) biex ikollhom il-post u l-protezzjoni t-tajba waħedhom:
Kamra indipendenti: Kull parti tal-qalba, bħal ċippa jew mutur, għandha l-kamra tagħha stess li hija ± 0.05mm fid-daqs biex iżżommhom milli jolqtu lil xulxin waqt li jiġu mċaqalqa.
Kanal ta 'konnessjoni: Biex iżżomm il-pressjoni ta' l-arja ugwali u tagħmilha aktar faċli biex tiftaħ il-kaxxa, poġġi fetħiet tan-nifs ta '0.5mm wiesgħa bejn il-kmamar.
Id-drone DJI Mavic 3 jiġi f'każ bi 12-il kavità, kull wieħed bl-islott tiegħu stess għall-batterija, gimbal, u xfafar. Ir-rata tal-ħsara waqt l-ispakkjar niżlet minn 3% għal 0.2%.
3, Każ ta 'użu komuni huwa għall-elettronika tal-konsumatur u tagħmir industrijali.
1. Ippakkjar ta' ċippa ta'-preċiżjoni għolja: soluzzjoni li tipproteġi fil-livell tal-mikrometru
L-ippakkjar għal ċipep tal-proċess 5nm minn marka partikolari għandu jaqbel ma' dawn l-istandards:
Mhux statiku: Ir-reżistività tal-wiċċ hija inqas minn jew ugwali għal 10 ΩΩ/sq.
Reżistenza għall-umdità: ir-rata li biha tassorbi l-umdità għandha tkun inqas minn 2% (f'atmosfera b'umdità ta '85% għal 48 siegħa).
Buffer: qatra ta '1 metru: aċċelerazzjoni massima 500g
Tweġiba:
Nanocellulose Reinforced Polp (NCC 8% + Fiberglass 15%) huwa l-materjal.
Struttura: Disinn ta' xehda ta'-saffi doppji b'tul tal-ġenb ta' 6mm fuq ix-xehda ta' fuq u tul tal-ġenb ta' 10mm fuq ix-xehda ta' isfel.
Kisi: Kisi anti-statiku tal-graffen (ħxuna ta' 2 μ m) + Kisi ta' prova tal-umdità- tad-Dijatomaceous (ħxuna ta' 5 μm)
Riżultati tat-test:
Test ta 'waqgħa: 1.2 metri 'l isfel, aċċelerazzjoni massima ta' 420g
Test għar-reżistenza għall-umdità: 85% umdità, 1.8% rata ta 'assorbiment ta' umdità fi 48 siegħa
Test għall-enerġija elettrostatika: Reżistività tal-wiċċ: 6.2 × 10 ΩΩ/sq
2. Ippakkjar għal tagħmir mediku: żewġ problemi biex issolvi: iżżommha nadifa u sigura
L-ippakkjar għal strument dijanjostiku tal-ultrasound portabbli minn marka partikolari għandu jaqbel ma' dawn l-istandards:
Rekwiżit asettiku: Jissodisfa l-istandard tal-grad mediku ISO 11737-1
Prestazzjoni tal-buffer: Qatra ta '1.5 metri ma tweġġgħux.
Konformità ambjentali: T Ü V Awstrija kkonfermat li hija 100% riċiklabbli u bijodegradabbli.
Fibra tal-bambu (60%), reżina bbażata fuq il-bijo-(20%), u aġent antibatteriku nano fidda (0.5%) jiffurmaw il-materjal.
Struttura: appoġġ tal-malji 3D u post tal-kavità indipendenti
kisi: PLA bijodegradabbli umdità-kisi li huwa ħxuna ta '8 μm
Riżultati tat-test:
Ittestjar mikrobjali: 99.9% ta 'Escherichia coli u Staphylococcus aureus twaqqfu.
Test ta 'waqgħa: qatra ta' 1.5 metri, moviment ta 'sonda ta' 0.3 mm
Test ta 'degradazzjoni: Wara 180 jum, il-kompost industrijali kellu rata ta' degradazzjoni ta '92%.
