一, Struktūrinio projektavimo principai: perėjimas nuo mechaninių modelių prie funkcinės integracijos
1. Trimatė korio struktūra: pagrindinis energijos praradimo būdas
Lustai ir optiniai lęšiai yra du didelio{0}}tikslumo elektroninių gaminių, kurie yra labai jautrūs smūgio energijai, pavyzdžiai. Formuotos plaušienos biomimetinės korio struktūros architektūra paskleidžia smūgio energiją daugeliui atskirų vienetų. Pavyzdžiui, „Lidar“ pakuotėje yra šešiakampės korio formos ląstelės, kurių kiekvienoje pusėje ilgis yra 8 mm, o sienelių storis – 0,5 mm. Didžiausias pagreitis sumažėjo nuo 1200 g įprastų EPS putų iki 380 g atliekant 1,2 m kritimo testą, kuris apsaugojo vidinę tikslią struktūrą.
Dizaino taškai:
Vieneto dydžio optimizavimas: geriausia, kad korio bloko šonų ilgio ir gaminio kraštinių santykis būtų nuo 1:5 iki 1:8, atsižvelgiant į prekės svorį ir dydį.
Sienelės storio gradiento dizainas: kad siena toje vietoje būtų standesnė, gaminio pusėje padarykite 0,8 mm storį. Kad jis geriau sugertų energiją, padarykite 0,3 mm storio išorėje.
Dinaminio modeliavimo patikrinimas: naudokite LS-DYNA programinę įrangą, kad imituotumėte 1,5 metro kritimą ir rastumėte geriausią korinio išdėstymo kampą (paprastai 45 laipsniai smūgio kryptimi).
2. Sutvirtinimas iš kompozicinių medžiagų: peržengiamos plaušienos veikimo ribos
Įprasto celiuliozės formavimo tamprumo modulis yra tik 0,2–0,5 GPa, todėl sunkioji įranga, pvz., serveriai ir pramoniniai valdikliai, sunkiai atlaiko. Pridėjus nanoceliuliozės (NCC) arba anglies pluošto (CF) armavimo medžiagų, modulis gali padidėti iki 2–5 GPa. Pavyzdžiui, „Huawei Mate 60“ akumuliatoriaus pakuotė yra pagaminta iš kompozicinės masės, kurią sudaro 30 % stiklo pluošto. Atliekant 50 kg sukrovimo bandymą, iškraipymas yra tik 1,2 mm, o tai yra 76 % mažiau nei grynos plaušienos.
Sukurkite medžiagų formulę:
Medžiagų klasės pridėjimo prie eksploatacinių savybių gerinimo koeficiento poveikis
Nano celiuliozės (NCC) atsparumas tempimui padidėja 5–10%, o vandens sugėrimo greitis sumažėja 30%.
Anglies pluoštas (CF) turi 15–20 % didesnį elastingumo modulį ir 300 % didesnį laidumą.
Bio-pagrindo derva, kurios atsparumas temperatūrai yra 5–8 %, buvo padidintas iki 120 laipsnių, tačiau vis dar biologiškai skaidomas.
3. Funkcinių dangų integravimas: kelių kliūčių apsauga
Statinė elektra, elektromagnetiniai trukdžiai (EMI) ir mikrobiologinis užterštumas gali sukelti didelio{0}}tikslumo elektroninių gaminių problemų. Naudodami paviršiaus dengimo technologiją galite gauti „anti-statinį+ekranuojantį+antibakterinį“ efektą:
Į paviršių įpilkite 2–5 % suodžių arba grafeno, kad jis būtų mažiau atsparus elektrai (10 ⁶–10 ⁹ Ω/kv.), kuris atitinka IEC 61340–5–1 standartą.
Elektromagnetinio ekranavimo danga: nikeliu -padengta pluošto (5 μm) kompozicinė danga, kuri sumažina svorį 60 %, palyginti su įprastu metaliniu ekranavimu, ir blokuoja 40 dB garsą 1–18 GHz dažnių diapazone.
Antibakterinė danga: apdorojus nano sidabro jonais (Ag + koncentracija 50ppm), ji sustabdo daugiau nei 99% Escherichia coli ir Staphylococcus aureus augimą.
2, Pagrindiniai technologiniai parametrai: tiksli kontrolė nuo laboratorijos iki masinės gamybos
1. Kad liejimo proceso nustatymai veiktų geriau
Formuotos plaušienos mechanines savybes tiesiogiai veikia jos tankis (0,4–0,8 g/cm³). Labai tikslią tankio kontrolę galite pasiekti pakeitę temperatūrą (180–250 laipsnių), slėgį (5–10 MPa) ir laikymo laiką (10–30 sekundžių) karšto spaudimo metu.
Mažas tankis (0,4–0,5 g/cm³): tinka lengvoms amortizacinėms pakuotėms, pvz., mobiliesiems telefonams ir ausinėms. Jis gali sugerti iki 85% smūgio.
Didelis tankis (0,6–0,8 g/cm³): naudojamas didelėms mašinoms, tokioms kaip serveriai ir pramoniniai robotai, palaikyti. Jis gali išlaikyti iki 15–20 MPa slėgį.
Dell XPS 13 nešiojamojo kompiuterio pakuotė turi gradiento tankio dizainą, kurio tankis yra 0,7 g/cm³ apatinėje atramos srityje ir 0,45 g/cm³ viršutinėje buferio srityje. Ekrano pažeidimo lygis sumažėjo nuo 18% iki 3%, kai kritimo testas buvo 1,5 metro.
2. Išardymo nuolydis ir filė spindulys: Elektroniniams įrenginiams, kurie turi būti labai tikslūs, reikia labai tikslios pakuotės (tolerancija ± 0,1 mm), o išėmimo nuolydis ir filė spindulys turi būti griežtai kontroliuojami.
Išardymo nuolydis: vidinės ertmės nuolydis 1–3 laipsniai, o išorinės sienos nuolydis – 0,5–1 laipsnis. Taip gaminys neįstrigs arba pakuotė nepakeis formos.
Apvalinimo spindulys: R3-R5mm užapvalinti kampai naudojami konstrukcijoje pereinant prie mažesnės įtempių koncentracijos (įtempių koncentracijos koeficientas sumažintas 40%).
Modeliavimo patikrinimas: naudojant ANSYS Workbench modeliuojant išardymo procesą ir rasti geriausią nuolydžio ir įpjovos derinį, formos tarnavimo laikas buvo pratęstas nuo 50 000 iki 200 000.
3. Bendradarbiavimas su keliomis ertmėmis
Norint, kad elektroniniai prietaisai su keliomis dalimis (pvz., dronai ir medicininė įranga) būtų tinkamoje vietoje ir jie būtų apsaugoti, reikia kelių{0}}ertmių dizaino:
Nepriklausoma kamera: kiekviena šerdies dalis, kaip ir lustas ar variklis, turi savo kamerą, kurios dydis yra ± 0,05 mm, kad judant jos neatsitrenktų viena į kitą.
Jungiamasis kanalas: Kad oro slėgis būtų tolygus ir būtų lengviau atidaryti dėžutę, tarp kamerų įstatykite 0,5 mm pločio kvėpavimo angas.
„DJI Mavic 3“ dronas yra dėkle su 12 ertmių, kurių kiekviena turi savo lizdą akumuliatoriui, kardanui ir peiliams. Išpakavimo metu padarytos žalos lygis sumažėjo nuo 3% iki 0,2%.
3, Įprastas naudojimo atvejis skirtas plataus vartojimo elektronikai ir pramoninei įrangai.
1. Didelio-tikslumo lustų pakuotė: sprendimas, apsaugantis mikrometro lygmeniu
Tam tikro prekės ženklo 5 nm proceso lustų pakuotė turi atitikti šiuos standartus:
Nestatiška: paviršiaus varža yra mažesnė arba lygi 10 ΩΩ/kv.
Atsparumas drėgmei: greitis, kuriuo jis sugeria drėgmę, turi būti mažesnis nei 2% (85% drėgnumo atmosferoje 48 valandas).
Buferis: 1 metro kritimas: didžiausias pagreitis 500g
Atsakymas:
Medžiaga yra sutvirtinta nanoceliulioze (NCC 8% + stiklo pluoštas 15%).
Struktūra: dvigubo-sluoksnio korio dizainas, kurio kraštinės ilgis viršutiniame koryje yra 6 mm, o apatiniame koryje - 10 mm.
Danga: grafeno antistatinė danga (2 μm storio) + diatomito žemės drėgmei{3}}atspari danga (5 μm storio)
Testo rezultatai:
Kritimo testas: 1,2 metro žemyn, 420 g maksimalus pagreitis
Atsparumo drėgmei testas: 85% drėgmė, 1,8% drėgmės sugėrimo greitis per 48 valandas
Elektrostatinės energijos bandymas: paviršiaus savitoji varža: 6,2 × 10 ΩΩ/kv.
2. Medicininės įrangos pakuotė: dvi problemos, kurias reikia išspręsti: išlaikyti ją švarią ir saugią
Tam tikro prekės ženklo nešiojamojo ultragarso diagnostikos prietaiso pakuotė turi atitikti šiuos standartus:
Aseptikos reikalavimas: atitinka medicininio lygio standartą ISO 11737-1
Buferio veikimas: 1,5 metro kritimas jam nepakenks.
Atitiktis aplinkai: T Ü V Austrija patvirtino, kad ji yra 100 % perdirbama ir biologiškai skaidoma.
Medžiagą sudaro bambuko pluoštas (60 %), bio- derva (20 %) ir nano sidabro antibakterinė medžiaga (0,5 %).
Struktūra: 3D tinklelio atrama ir nepriklausoma ertmės vieta
danga: PLA biologiškai skaidoma drėgmei{0}}atspari danga, kurios storis yra 8 μm
Testo rezultatai:
Mikrobų tyrimai: 99,9% Escherichia coli ir Staphylococcus aureus buvo sustabdyti.
Kritimo testas: 1,5 metro kritimas, 0,3 mm zondo judėjimas
Skilimo testas: po 180 dienų pramoninio komposto skilimo greitis buvo 92%.
