一, Conception de moules : un contrôle au millimètre près et une petite structure
1. Créer des modèles 3D et comprendre comment les choses fonctionnent
Pour créer un moule de haute-précision, vous devez d'abord obtenir la forme exacte de l'objet. Vous pouvez créer une cavité de moule qui épouse parfaitement la forme de l'objet en utilisant la technologie de numérisation 3D pour obtenir des données de dimensions précises sur les éléments électroniques et des logiciels comme RHINO et UG pour la modélisation inversée. L'emballage du Lenovo ThinkPad X1 Carbon, par exemple, utilise des moules d'usinage CNC avec une erreur de transition de surface inférieure à 0,05 mm. Cela maintient l'écart entre la cavité d'emballage et les accessoires tels que les téléphones portables et les câbles de chargement à moins de 0,2 mm, ce qui arrête les secousses pendant le transport et réduit l'espace supplémentaire.
2. Structure qui copie et conception modulaire
Lors de la conception de moules pour des appareils électroniques irréguliers comme des écouteurs et des manettes de jeu, la technologie du « profilage négatif » doit être utilisée. Cette technique crée des rainures qui épousent parfaitement la forme de l'objet à l'aide de l'impression 3D ou d'un traitement de liaison à cinq-axes. Par exemple, le plateau moulé en pâte à papier-qui contient le système de jeu Sony PS5 utilise une conception de profilage pour conserver l'hôte, la poignée, le câble et les autres accessoires dans des modules séparés. Le volume total de l'emballage est 30 % inférieur à celui d'une mousse plastique ordinaire. Dans le même temps, la conception modulaire facilite le montage et le démontage rapide.
3. Trouver le meilleur angle de démoulage et le meilleur angle R
L'angle de démoulage (inclinaison du moule) et l'angle R- (rayon du congé) sont deux facteurs importants qui ont un impact sur le degré d'emballage de l'emballage. Pour un démoulage facile, les moules traditionnels utilisent fréquemment des angles de démoulage plus grands (supérieurs ou égaux à 3 degrés), ce qui fait basculer les côtés de l'emballage et gaspille de l'espace. En optimisant la structure de démoulage (comme le tirage latéral du noyau et le démoulage hydraulique), les moules de haute précision peuvent abaisser l'angle de démoulage à 1 degré près. Ils peuvent également modifier dynamiquement l'angle d'élévation R en fonction de la hauteur du produit (plus la hauteur est élevée, plus l'angle R est grand). Cela maximise l'utilisation de l'espace vertical tout en permettant un démoulage en douceur. Par exemple, le plateau moulé en pâte à papier dans la boîte d'emballage de l'Apple iPhone présente un angle de micro-démoulage de 0,5 degré. Cela rend l'emballage 5 mm plus court et 8 % moins volumineux.
2. Le processus de moulage utilise un contrôle au niveau micrométrique-pour trouver le bon équilibre entre densité et précision.
1. La procédure de pressage humide et de filtration par aspiration sous vide
La méthode de pressage humide utilise une pression élevée (supérieure ou égale à 10 MPa) et une température élevée (180 à 200 degrés) pour emballer étroitement les fibres de pâte. C’est le principal moyen de rendre les emballages plus denses. L'utilisation de moules de haute -précision équipés de systèmes de filtration sous vide peut rapidement éliminer l'humidité et l'air pendant le processus de moulage, ce qui rend le matériau moins poreux. Par exemple, l'emballage du Huawei MateBook X Pro utilise une technologie de pressage humide, qui réduit la rugosité de la surface de Ra6,3 μm à Ra1,6 μm et augmente la densité de 20 %. Dans le même temps, il réduit le risque de fracture fragile produit par une compression excessive des fibres en raccourcissant la période d'aspiration de 8 secondes à 5 secondes et en modifiant le degré de vide de -0,08 MPa à -0,1 MPa.
2. Pressage à chaud et traitement de la surface
La technique de moulage par pressage à chaud utilise une température élevée (150 à 170 degrés) et une pression élevée (5 à 8 MPa) pour effectuer un deuxième pressage sur le produit semi-fini moulé en pâte séchée. Cela élimine les bavures et les irrégularités de la surface. La cavité du moule de haute -précision présente un lissé de surface de Ra0,8 μm. Lorsqu'il est associé à un revêtement PTFE pour réduire l'adhésivité, la planéité de la surface de la garniture est proche de celle des pièces moulées par injection plastique. Par exemple, l'emballage des écouteurs Bluetooth suspendus au cou Xiaomi est traité par pressage à chaud pour rendre la surface moins rugueuse, allant de Ra3,2 μm à Ra0,4 μm. Dans le même temps, les procédures de gravure créent des textures à micro-échelles sur la surface, notamment des motifs de sable fin et des motifs de cuir. Ces textures augmentent non seulement la friction pour empêcher les objets de glisser, mais elles améliorent également la hiérarchie visuelle en réfléchissant la lumière et les ombres.
3. Moules avec de nombreuses stations et fabrication automatisée
Les moules de haute-précision doivent fonctionner avec des équipements de production qui fonctionnent bien. Les moules multi-stations, comme les moules rotatifs et alternatifs, peuvent effectuer plusieurs étapes en un seul cycle, comme l'aspiration, le moulage et le démoulage. Cela réduit le temps nécessaire à la fabrication de chaque pièce à 8 à 12 secondes. La ligne de production de moulage de pâte entièrement automatique de Guangdong Hansen Intelligent Equipment Co., Ltd. utilise 12 moules de station et des bras mécaniques pour saisir automatiquement les articles. Elle peut fabriquer 50 000 pièces chaque jour. Nous nous assurons que chaque emballage a la même taille en utilisant un contrôle en boucle fermée de la température du moule (erreur ± 1 degré) et une correction de pression dynamique (erreur ± 0,1 MPa). Cela facilite le processus de conception.
3, Choix des matériaux : Les composites de fibres et les revêtements fonctionnels rendent les structures plus compactes.
1. Améliorer la densité et le composite de fibres
Il est difficile pour les matériaux à fibres uniques comme la bagasse de canne à sucre et la fibre de bambou de répondre à la fois aux besoins de résistance, de flexibilité et de prix abordable. En mélangeant diverses fibres, comme la fibre de bambou, la bagasse de canne à sucre et la fibre de bois, les moules de haute -précision peuvent avoir de meilleures performances. Par exemple, la fibre de bambou est assez résistante (supérieure ou égale à 500MPa), la bagasse de canne à sucre est très flexible (elle s'étire à la rupture supérieure ou égale à 15%), et la structure de la fibre de bois est très rigide (son module élastique est supérieur ou égal à 10GPa). Lorsque vous mélangez les trois dans un rapport de 6:3:1, vous pouvez gérer la densité du moulage de pâte à papier entre 0,6 et 0,8 g/cm³, soit 15 % de plus que la densité d'un seul matériau. La technique d'orientation des fibres du moule rend également l'emballage 20 % plus dense dans le sens vertical (le sens de la compression) que dans le sens horizontal, ce qui permet une meilleure utilisation de l'espace.
2. Des revêtements qui servent à quelque chose et rendent les surfaces plus résistantes
Les moules de haute-précision peuvent utiliser une technologie de revêtement fonctionnel pour rendre les emballages plus résistants à l'humidité et à l'abrasion. Par exemple, le packaging des écouteurs Sony WH-1000XM5 présente un revêtement imperméable d'origine biologique (épaisseur inférieure ou égale à 5 μm) sur la surface du moulage en pulpe. Cela réduit le taux d'absorption d'eau de l'emballage de 12 % à 3 %. La nano silice (dureté du crayon supérieure ou égale à 3H) rend le revêtement plus dur en même temps pour l'empêcher de se rayer lors du déplacement. La microstructure du moule (profondeur 0,1 à 0,3 mm) peut également être utilisée pour créer des technologies en relief, comme l'impression 3D de logos de marque. Cela rend non seulement la marque plus reconnaissable, mais cela rend également l'image moins gonflée grâce à l'utilisation d'effets de lumière et d'ombre.
4, Exemple industriel : Utilisation compacte de moules de haute-précision
1. Emballage pour la série Apple iPhone 15
Apple utilise des moules de haute-précision pour concevoir des emballages « sans écart » :
Précision du moule : grâce au traitement de liaison sur cinq -axes, l'imprécision de la cavité du moule est inférieure à 0,03 mm.
Optimisation structurelle : le téléphone mobile, le chargeur MagSafe et le manuel d'instructions sont tous fixés dans des modules séparés qui ressemblent au design. Cela réduit la taille de l’emballage de 18 % par rapport à l’itération précédente.
Nouveaux matériaux : Il a une densité de 0,7g/cm³ et est composé d'un mélange de fibre de bambou 100% recyclée et de pulpe de bagasse de canne à sucre. Il est 25 % plus résistant en compression.
2. Emballage du téléphone à écran pliable Lenovo Moto Razr 50d
Lenovo utilise une conception de moule modulaire pour créer l'effet « écran flottant » dans son emballage :
Structure du moule : en utilisant la technologie de traction latérale du noyau et de démoulage hydraulique, l'angle de démoulage est abaissé à 0,8 degrés, ce qui signifie que la verticalité de la paroi latérale de l'emballage est d'au moins 98 degrés ;
Traitement de surface : le pressage à chaud et le marquage à chaud au laser créent des textures optiques dynamiques sur la surface de l'emballage qui lui donnent un aspect plus fin.
La structure de support en nid d'abeille remplace l'ancienne mousse, ce qui réduit le poids de l'emballage de 30 % et le volume de 25 %.
