一, Els principals elements que afecten el disseny de gruix
1. Requisits per al pes i l'impacte de la caiguda del producte
ISTA 3A és un estàndard internacional per provar l'embalatge de productes electrònics per a l'enviament. L'alçada estàndard de caiguda és d'entre 0,8 i 1,2 metres. Les dades experimentals indiquen que quan un dispositiu electrònic mòbil, amb un pes d'1,6 N, baixa des d'una alçada d'1 metre i l'acceleració d'impacte requerida es manté per sota dels 25 g, s'han de complir els requisits següents:
Requisit de coeficient elàstic: el coeficient elàstic de l'emmotllament de pasta ha de ser de 12 N/mm o superior. Això es pot fer fent que el gruix sigui més gruixut o canviant l'estructura de la costella de suport.
Relació entre el gruix i la càrrega: les estructures modelades amb pasta d'entre 1 i 2,5 mm de gruix poden suportar càrregues estàtiques de 50 a 120 N, cosa que les fa ideals per a aparells electrònics lleugers com tauletes i telèfons mòbils. Per a articles més pesats, com ara ordinadors portàtils (3-5 kg), s'han d'utilitzar productes fets amb el procés de premsat humit que tinguin un gruix de 2 a 3 mm, o s'ha de millorar el rendiment de l'amortiment mitjançant un disseny laminat.
2. Tipus de procés i optimització de l'estructura
El gruix es veu molt afectat pels diferents processos d'emmotllament:
Procés de premsat humit: l'emmotllament d'alta pressió-fa que les fibres siguin més denses i el producte sol tenir entre 0,5 i 2 mm de gruix. L'embalatge del telèfon Sony Xperia 1 V, per exemple, està fet de polpa premsada humida de 0,8 mm i té un disseny de costella de suport en forma de bresca-. Això redueix la taxa de dany a les peces del 8% al 0,3% durant les proves de caiguda.
El mètode de premsat en sec utilitza fibres curades-premsades en calent per fer un producte que sol tenir un gruix d'1,5 a 3 mm. L'embalatge per a portàtils Lenovo utilitza modelat de polpa premsada en sec de 2 mm i canals de flux de gradient per millorar la dispersió de la fibra. Això fa que el producte sigui un 20% més ajustat i l'error de planitud de la superfície sigui inferior a 0,08 mm.
Per a equips electrònics pesats-com ara servidors i instruments industrials, cal modelar pasta amb parets de 4 a 12 mm de gruix. Una empresa ha fabricat un embalatge de safata de 10 mm de gruix que ha estat tractat amb motlles de recobriment cromats. Això ha reduït el cost d'enviament de cada equip en un 15% i ha augmentat la satisfacció del client un 12%.
3. Equilibrar costos i limitacions d'espai
Quan envaseu articles elèctrics ultra-com ara rellotges intel·ligents i auriculars, el gruix s'ha de mantenir a menys de 3 mm. L'embalatge dels auriculars Apple Beats Studio Pro està compost per un modelat de polpa reforçat amb nanocel·lulosa de 0,3 mm. Aquest disseny té una matriu microporosa amb una mida de porus de 0,2 mm, la qual cosa augmenta la taxa d'absorció d'energia en un 40% mentre segueix sent lleuger. A més, utilitzant un disseny modular (com les connexions a pressió en lloc de la cola), el gruix de les peces d'embalatge es pot reduir un 30% i la taxa de reciclatge pot arribar al 82%.
2, estàndards per al gruix de la indústria i casos comuns
1. Normes i normes d'assaig que s'utilitzen arreu del món
Estàndard ISTA 3A: el paquet no ha de deixar que el producte s'acceleri més de 25 g quan es deixa caure des d'una alçada de 0,8 a 1,2 metres. Una empresa va produir un paquet modelat de pasta d'1,5 mm de gruix per complir aquest criteri. Van utilitzar la simulació per millorar la disposició de les costelles de suport, la qual cosa va provocar una taxa d'aprovació del 99,7% per a l'embalatge de telèfons mòbils a la prova de caiguda d'1,2 metres.
GB/T 10739 Proves ambientals: la mostra s'ha de pre-tractar durant 24 hores en una atmosfera amb una temperatura de 23 graus ± 1 grau i una humitat relativa del 50% ± 2%. En gestionar el nivell d'humitat de l'emmotllament de pasta (del 4% al 12%), una determinada empresa ha fet que els seus productes siguin un 50% més estables en circumstàncies en què la humitat canvia.
2. Pràctica empresarial i noves idees
Estratègia de Lenovo per substituir el plàstic: utilitzeu motlles de pasta d'1,5 a 2 mm de gruix en lloc d'amortiment de plàstic a l'embalatge de l'ordinador portàtil. Això comportarà avenços en el rendiment mitjançant els canvis següents:
Optimització de la relació de fibra: afegiu un 30% de fibres llargues per fer l'estructura de l'esquelet i combineu pasta mecànica d'alta velocitat (TMP) per fer que les fibres s'entrellacin millor.
Ús d'Enhancer: afegir una solució de PAM del 0,2% per fer una estructura de membrana de xarxa redueix l'acumulació de xips un 86%;
Actualització del procés de premsat en calent: utilitzant una combinació de 180 graus, 0,5 MPa i 40 segons, l'estanquitat del producte augmenta un 20% i la imprecisió de la planitud de la superfície és inferior a 0,08 mm.
La nova estètica de fibra d'Apple: l'embalatge dels auriculars Beats Studio Pro està fet completament de materials basats en fibra-(fibra de bambú i fibra de bagassa de canya de sucre). Aquest disseny aconsegueix un compromís entre robustesa i precisió:
Nanocel·lulosa com a suport: afegir nanocel·lulosa (50-100 nm de diàmetre) fa que el material sigui un 50% més fort sota tensió.
Disseny d'estructura microporosa: s'utilitzen cèl·lules de niu d'abella separades de 0,3 mm per dividir la regió. Això redueix la taxa de dany del 8% al 0,3% durant les proves de caiguda.
Fabricació modular: l'ús de motlles de mecanitzat de precisió CNC garanteix que la mida de l'embalatge sigui precisa fins a ± 0,05 mm, cosa que fa que sigui fàcil d'ajuntar amb el producte.
