1. Propietats del material: Els beneficis de l'ús de fibres naturals en sistemes mecànics
Les fibres vegetals, com ara paper de rebuig, polpa de bambú i bagaix de canya de sucre, s'utilitzen per fer pasta modelada. La tecnologia d'aspiració al buit s'utilitza per donar-li forma a una estructura de malla -tridimensional. Les fibres d'aquesta estructura es teixeixen aleatòriament per proporcionar un sistema de suport tridimensional que sembla un bresca. Té les següents propietats mecàniques:
Com es distribueix l'estrès: l'estructura de les fibres, que està formada per ponts d'hidrogen i entrellaçat, permet que les pressions exteriors siguin absorbides per deformació elàstica en lloc de compressió del material. Una safata d'ous, per exemple, només pesa 65 g, però pot contenir 80 kg de força estàtica vertical sense trencar-se. L'estructura de niu d'abella evita que una sola safata es doblegui més de 3 mm, que és superior als plàstics d'escuma del mateix gruix.
Optimització de la densitat i la resistència: quan les fibres es formen a altes temperatures i pressions (180–250 graus, 5–10 MPa), els enllaços d'hidrogen entre elles es reorganitzen i la densitat augmenta a 0,6–0,8 g/cm³, cosa que fa que el material sigui molt més rígid. L'addició d'un agent impermeabilitzant de sulfat d'alumini o un compost de reforç adhesiu de midó augmenta l'adherència de la fibra en un 30% mentre manté el material lleuger (50% menys dens que la fusta).
Rendiment d'amortiment dinàmic: a les proves d'impacte, hi ha una correlació negativa entre la distància d'amortiment de l'emmotllament de pasta i l'acceleració transmesa. Per exemple, un determinat tipus d'embalatge de telèfons mòbils utilitza una estructura composta multi-capes (cavitat + disseny de reforç vertical) per reduir en un 40% la velocitat a la qual viatgen les vibracions durant l'enviament. La taxa d'integritat del producte a les proves de caiguda és del 99,7%.
2. Disseny estructural: passar de la protecció única a solucions de sistema
La necessitat de diferents tipus de productes electrònics i elèctrics està empenyent l'emmotllament de pasta a passar de la "tampó universal" a la "protecció del sistema personalitzada":
Optimització de la geometria: Cambres i reforços: Disseny del motlle per fer buits i afegir costelles dins. Per exemple, un determinat tipus d'embalatge d'ordinadors portàtils utilitza una estructura de reforç vertical "ben" que duplica la capacitat de càrrega-i pot aguantar 100 kg de pressió quan s'apila.
Compost amb més d'una capa: un compost de tres a cinc capes de tauler de pasta que pot suportar altes temperatures i pressions. Això fa que l'enllaç entre les capes de fibra sigui entre un 30% i un 50% més fort. Una determinada marca d'envasos de TV té una estructura composta de 5 capes que pot contenir 500 kg de productes i té una resistència a la compressió de 15MPa.
Protecció per regió:
Barrera amb niu d'abella: les unitats de niu d'abella a microescala s'utilitzen per dividir àrees per a peces de precisió com els mòduls de càmera i les plaques de circuit. Quan aquestes unitats són colpejades des de l'exterior, treballen conjuntament per deformar-se i absorbir energia. L'embalatge d'una determinada marca d'auriculars té una forma de bresca de 0,5 mm i la taxa de danys a les peces durant les proves de caiguda ha baixat del 8% al 0,3%.
Amortiment de gradients: feu gradients de densitat en funció de com es distribueix el pes del producte. Un determinat tipus d'embalatge de consola de jocs, per exemple, té una estructura d'alta-densitat (0,8 g/cm³) a la zona del centre de gravetat i una estructura de baixa- densitat (0,5 g/cm³) a la zona de la vora. Això fa que l'embalatge sigui un 20% més lleuger i un 15% millor per protegir la consola.
3. Ús a l'empresa: des de gadgets-de gamma alta fins a cobrir tota l'escena
A l'àrea d'electrònica 3C:
Embalatge per a telèfons mòbils: l'Huawei Mate 60 Pro té un revestiment modelat en polpa que redueix un 12% l'energia utilitzada durant l'enviament gràcies a la seva precisa construcció d'unió. La prova de caiguda passa amb nota, amb una alçada d'1,5 metres i sis caigudes lliures per tots els costats.
Lenovo deixarà lentament d'utilitzar embalatges d'amortiment de plàstic per a ordinadors portàtils a partir del 2022 i canviarà a l'emmotllament de pasta 100% el 2024. La sèrie Ioga inclou una estructura de "cambra doble + barra vertical corbada" que ha superat les proves estàndard ISTA 3A, que simula les condicions de trànsit mundial.
En l'àmbit dels electrodomèstics:
La sèrie Samsung QLED utilitza una combinació de "safata modelada de polpa + tira de tampó EPE" per als seus envasos de televisió. La safata pot contenir 200 kg, la qual cosa redueix el pes total del paquet en un 35% i les emissions de carboni en un 50%.
La unitat exterior de l'aire condicionat utilitza una construcció de cantonera modelada en pasta que s'ha millorat mitjançant la simulació ANSYS. Es pot doblegar menys de 2 mm quan s'aplica una càrrega estàtica de 80 kg, i costa un 40% menys que els típics tirants de cantonada de fusta.
Dispositius que pots portar:
Rellotge intel·ligent: l'embalatge de l'Apple Watch Series 8 està fet d'un modelat de polpa ultra-de 0,3 mm. Protegeix les peces electròniques delicades mitjançant la tecnologia "transpirabilitat microporosa + recobriment anti-estàtic" i menys del 0,1% del temps es fa malbé quan l'obres.
