一, Disseny del motlle: control fins al mil·límetre i una petita estructura
1. Fer models 3D i esbrinar com funcionen les coses
Per fer un motlle d'alta-precisió, primer heu d'obtenir la forma exacta de l'objecte. Podeu fer una cavitat de motlle que s'ajusti perfectament a la forma de l'objecte utilitzant la tecnologia d'escaneig 3D per obtenir dades de dimensions precises en elements electrònics i programari com RHINO i UG per al modelatge invers. L'embalatge Lenovo ThinkPad X1 Carbon, per exemple, utilitza motlles de mecanitzat CNC amb un error de transició superficial de menys de 0,05 mm. Això manté l'espai entre la cavitat de l'embalatge i els accessoris com ara telèfons mòbils i cables de càrrega a 0,2 mm, cosa que deixa de tremolar durant l'enviament i redueix l'espai addicional.
2. Estructura que copia i disseny modular
Quan es dissenyen motlles per a dispositius electrònics irregulars com auriculars i controladors de joc, s'ha d'utilitzar la tecnologia de "perfil negatiu". Aquesta tècnica crea solcs que s'ajusten perfectament a la forma de l'objecte mitjançant la impressió 3D o el processament d'enllaços de cinc -eixos. Per exemple, la safata modelada-polpa que conté el sistema de jocs Sony PS5 utilitza un disseny de perfils per mantenir l'amfitrió, la nansa, el cable i altres accessoris en mòduls separats. El volum total de l'embalatge és un 30% més petit que el del plàstic d'escuma normal. Al mateix temps, el disseny modular fa que sigui fàcil de muntar i desmuntar ràpidament.
3. Trobar el millor angle de desemmotllament i angle R
L'angle de desemmotllament (inclinació del motlle) i l'angle R- (radi del filet) són dos factors importants que afecten l'embalatge del paquet. Per a un desemmotllament fàcil, els motlles tradicionals solen emprar angles de desemmotllament més grans (més o igual a 3 graus), cosa que fa que els costats de l'embalatge s'inclinin i perdin espai. En optimitzar l'estructura de desemmotllament (com la tracció del nucli lateral i el desemmotllament hidràulic), els motlles d'alta precisió poden reduir l'angle de desemmotllament fins a 1 grau. També poden canviar dinàmicament l'angle R d'elevació en funció de l'alçada del producte (com més gran sigui l'alçada, més gran serà l'angle R). Això maximitza l'ús de l'espai vertical alhora que permet un desemmotllament suau. Per exemple, la safata modelada de polpa de la caixa d'embalatge de l'iPhone d'Apple té un angle de micro desemmotllament de 0,5 graus. Això fa que l'embalatge sigui 5 mm més curt i un 8% menys voluminós.
2, El procés d'emmotllament utilitza un control de nivell-micròmetre per trobar l'equilibri adequat entre densitat i precisió.
1. El procediment de premsat humit i filtració per aspiració al buit
El mètode de premsat humit utilitza alta pressió (més o igual a 10 MPa) i alta temperatura (180-200 graus) per empaquetar les fibres de polpa. Aquesta és la principal manera de fer els envasos més densos. L'ús de motlles d'alta-precisió amb sistemes de filtrat al buit pot eliminar ràpidament la humitat i l'aire durant el procés d'emmotllament, cosa que fa que el material sigui menys porós. Per exemple, l'embalatge del Huawei MateBook X Pro utilitza tecnologia de premsa humida, que redueix la rugositat de la superfície de Ra6,3 μm a Ra1,6 μm i augmenta la densitat un 20%. Al mateix temps, redueix el perill de fractura fràgil produïda per una massa compressió de fibra escurçant el període de succió de 8 segons a 5 segons i canviant el grau de buit de -0,08MPa a -0,1MPa.
2. Premsat en calent i tractament de la superfície
La tècnica d'emmotllament per premsat en calent utilitza alta temperatura (150-170 graus) i alta pressió (5-8MPa) per fer un segon premsat sobre el producte semiacabat modelat de polpa seca. Això elimina les rebaves i les irregularitats a la superfície. La cavitat del motlle d'alta-precisió té una suavitat superficial de Ra0,8 μm. Quan es combina amb un recobriment de PTFE per disminuir l'adhesió, això fa que la superfície de l'embalatge sigui plana a la de les peces modelades per injecció de plàstic. Per exemple, l'embalatge dels auriculars Bluetooth per coll-de Xiaomi es processa mitjançant una pressió en calent per fer que la superfície sigui menys rugosa, passant de Ra3,2 μm a Ra0,4 μm. Al mateix temps, els procediments de gravat creen textures a micro-escala a la superfície, com ara patrons de sorra fina i patrons de cuir. Aquestes textures no només augmenten la fricció per evitar que les coses llisquin, sinó que també milloren la jerarquia visual reflectint la llum i les ombres.
3. Motlles amb moltes estacions i fabricació automatitzada
Els motlles-d'alta precisió han de funcionar amb equips de producció que funcionin bé. Els motlles multi-estació, com ara els motlles rotatius i alternatius, poden fer diversos passos en un cicle, com ara succió, modelat i desemmotllament. Això redueix el temps que triga a fer cada peça a 8-12 segons. La línia de producció d'emmotllament de pasta completament automàtica de Guangdong Hansen Intelligent Equipment Co., Ltd. utilitza 12 motlles d'estació i braços mecànics per agafar articles automàticament. Pot fer 50.000 peces cada dia. Ens assegurem que cada paquet tingui la mateixa mida mitjançant el control de llaç-tancat de la temperatura del motlle (error ± 1 grau) i la correcció de pressió dinàmica (error ± 0,1 MPa). Això ajuda amb el procés de disseny.
3, Escollir materials: els compostos de fibra i els recobriments funcionals fan que les estructures siguin més compactes.
1. Millora de la densitat i el compost de fibra
És difícil que els materials d'una sola fibra com el bagaix de canya de sucre i la fibra de bambú compleixin les necessitats de resistència, flexibilitat i assequibilitat alhora. En barrejar diverses fibres, com ara la fibra de bambú, el bagaix de canya de sucre i la fibra de fusta, els motlles d'alta-precisió poden tenir un millor rendiment. Per exemple, la fibra de bambú és força forta (més o igual a 500 MPa), el bagaix de canya de sucre és molt flexible (s'estira a la ruptura superior o igual al 15%) i l'estructura de la fibra de fusta és molt rígida (el seu mòdul elàstic és superior o igual a 10GPa). Quan barregeu els tres en una proporció de 6:3:1, podeu gestionar la densitat de l'emmotllament de polpa a 0,6-0,8 g/cm³, que és un 15% més gran que la densitat d'un sol material. La tècnica d'orientació de la fibra del motlle també fa que el paquet sigui un 20% més dens en la direcció vertical (la direcció de compressió) que en la direcció horitzontal, la qual cosa aprofita millor l'espai.
2. Recobriments que serveixen per a una finalitat i enforteixen les superfícies
Els motlles d'alta-precisió poden utilitzar la tecnologia de recobriment funcional per fer que els envasos siguin més resistents a la humitat i l'abrasió. Per exemple, l'embalatge dels auriculars Sony WH-1000XM5 té un recobriment impermeable de base biològica (gruix inferior o igual a 5 μm) a la superfície de l'emmotllament de pasta. Això redueix la taxa d'absorció d'aigua de l'envàs del 12% al 3%. La nanosílice (duresa del llapis superior o igual a 3H) fa que el recobriment sigui més dur alhora per evitar que es ratlli mentre es mou. La microestructura del motlle (de 0,1 a 0,3 mm de profunditat) també es pot utilitzar per crear tecnologies de relleu, com la impressió 3D de logotips de marca. Això no només fa que la marca sigui més reconeixible, sinó que també fa que la imatge sembli menys inflada mitjançant l'ús d'efectes de llum i ombra.
4, Exemple del sector: ús compacte de motlles d'alta-precisió
1. Embalatge per a la sèrie Apple iPhone 15
Apple utilitza motlles d'alta-precisió per fer un disseny d'envasos amb "gaps zero":
Precisió del motlle: utilitzant el processament d'enllaç de cinc -eixos, la imprecisió de la cavitat del motlle és inferior a 0,03 mm.
Optimització estructural: el telèfon mòbil, el carregador MagSafe i el manual d'instruccions es fixen en mòduls separats que semblen el disseny. Això redueix la mida de l'envàs en un 18% en comparació amb la iteració anterior.
Nous materials: té una densitat de 0,7 g/cm³ i està fet d'una barreja de fibra de bambú 100% reciclada i polpa de bagaix de canya de sucre. És un 25% més fort en compressió.
2. Embalatge per al telèfon de pantalla plegable Lenovo Moto Razr 50d
Lenovo utilitza un disseny de motlle modular per fer l'efecte "pantalla flotant" al seu embalatge:
Estructura del motlle: utilitzant la tecnologia d'estirament del nucli lateral i desemmotllament hidràulic, l'angle de desemmotllament es redueix a 0,8 graus, la qual cosa significa que la verticalitat de la paret lateral del paquet és d'almenys 98 graus;
Tractament superficial: el premsat en calent i l'estampació en calent làser creen textures òptiques dinàmiques a la superfície de l'embalatge que la fan semblar més fina.
L'estructura de suport de bresca substitueix l'antiga escuma, que redueix el pes de l'embalatge en un 30% i el volum en un 25%.
