一, Choisir et préparer les matières premières : le premier pas vers la planéité
1. Trouver le meilleur type et le meilleur ratio de fibres
Les qualités des fibres ont un effet direct sur la qualité de la formation de la pâte. Les fibres de la pâte de bois de conifères sont relativement longues (1,2 à 3,5 mm), ce qui peut rendre le produit plus solide et moins susceptible de se déchirer, mais leur quantité doit être contrôlée pour éviter les surfaces rugueuses causées par l'enchevêtrement des fibres. Les fibres de la pâte de bois dur sont relativement courtes (0,5 à 1,5 mm), ce qui permet à la pâte de mieux s'écouler et de remplir le moule de manière uniforme. Il est préférable de mélanger la pâte de bois de conifères et la pâte de bois à feuilles larges-dans un rapport de 3 : 7 pour une utilisation pratique afin d'obtenir le bon équilibre entre résistance et douceur de la surface.
2. Contrôle exact du processus de réduction en pâte
Le degré de battage (degré de tapotage) est un facteur important qui affecte la manière dont les fibres sont réparties. La technologie de broyage humide peut être utilisée pour créer des structures microporeuses à la surface des fibres, ce qui améliorera la capacité d'absorption de la suspension. Par exemple, les sociétés de la chaîne d’approvisionnement Apple utilisent un processus de réduction en pâte graduée. Les fibres longues (pâte de bois de conifères) sont réduites en pâte à une concentration élevée de 10 % ou plus pour les faire gonfler et se décomposer ; les fibres courtes (pâte de bois dur) sont contrôlées pour avoir un degré de battage compris entre 30 degrés SR et 45 degrés SR afin d'éviter qu'elles ne soient trop coupées. L'utilisation du modèle de mise en pâte dynamique a permis de rendre le papier sur une ligne de fabrication 15 % plus résistant et de réduire la quantité de pâte de bois utilisée de 8 % par tonne de papier.
3. L’impact combiné des ajouts
Le polyacrylamide cationique (CPAM) est un activateur qui neutralise les charges pour permettre aux fibres de coller plus fermement. L'ajout d'une solution à 0,2 % peut créer une structure de membrane en réseau pendant la déshydratation par pression négative, ce qui réduit la perte de copeaux de plus de 86 %.
Adhésif : mélanger 0,2 % d'adhésif AKD avec 1 % d'amidon cationique peut rendre les liaisons entre les couches 92 % plus solides et empêcher les fibres de se déchirer de la surface.
Agent imperméable : la lotion à la paraffine produit une couche sur la surface de la fibre qui la protège des dommages causés par l'eau et maintient sa résistance constante.
2, Améliorer le processus de moulage pour obtenir un contrôle au millimètre près
1. Technologie de moulage par aspiration sous vide
Le moulage par aspiration sous vide est une méthode courante dans le secteur de l’emballage industriel. Il utilise l'adsorption par pression négative pour remplir le moule uniformément avec du lisier. Le contrôle des paramètres clés comprend :
Niveau de vide : maintenez-le entre -0,06 MPa et -0,08 MPa pour garantir que la boue s'adsorbe rapidement et pour empêcher les fibres de trop se tendre.
Modifiez le temps d'adsorption en fonction de l'épaisseur du produit. Cela prend normalement 8 à 15 secondes. S'il est trop court, il risque de ne pas se remplir complètement, et s'il est trop long, les fibres risquent de se déposer et de se séparer.
Température du moule : Pour accélérer l'évaporation de l'eau et favoriser la liaison hydrogène entre les fibres, préchauffez le moule entre 150 et 200 degrés Celsius.
2. Le processus de moulage par compression humide
Lorsque le produit a une teneur en humidité de 50 à 75 %, il est traité par pressage humide. L'étanchéité du produit peut être augmentée de 20 % lorsque la pression est comprise entre 0,4 et 0,6 MPa et la température entre 180 et 200 degrés. La rugosité de surface est Ra inférieure ou égale à 0,8 µm. Une certaine entreprise utilise des machines de pressage à chaud pour presser et polir le plateau intérieur de l'iPhone. Cela rend la surface aussi lisse qu'un miroir et abaisse le coefficient de frottement à 0,354.
3. La technologie du séchage au micro-ondes
Le séchage par micro-ondes peut chauffer simultanément l’intérieur et l’extérieur d’un produit, ce qui réduit le stress du séchage par rapport au séchage classique à l’air chaud. En gérant la courbe de séchage par sections (avec une température de<90 ℃ in the front section and 120 ℃ -150 ℃ in the back section), the surface fibers may be prevented from drying out soon and becoming brittle, and the moisture content of the product can be uniformly reduced to 10% -12%.
3,Nouvelles idées pour la conception de moules : briser les limites physiques
1. Fabriquer des moules avec beaucoup de précision
Choisir le bon matériau : fabriqué en alliage d'aluminium-de qualité aéronautique (tel que 7075-T6) ou en acier chromé, avec une dureté de HRC60 ou supérieure, et peut supporter plus de 100 000 cycles de moulage.
Traitement de surface : un centre d'usinage CNC à cinq -axes est utilisé pour sculpter avec précision la cavité du moule, qui présente une rugosité de surface Ra inférieure ou égale à 0,4 μm. Le traitement de chromage rend la surface 30 % plus dure et rend les fibres moins susceptibles d'y adhérer.
Système d'évacuation : Pour garantir que le lisier est absorbé uniformément et ne reste pas coincé, disposez les trous d'évacuation (d'un diamètre de 0,5 à 1,0 mm et un espacement de 15 à 20 mm) et le tamis filtrant de 0,01 mm de la meilleure façon possible.
2. Optimisation de la topologie structurelle
La cavité du moule est conçue pour être légère grâce à l’analyse de simulation CAE. Le moule d'emballage de la série Huawei Mate, par exemple, possède une structure nervurée renforcée en nid d'abeille qui le rend 30 % plus léger et 40 % plus résistant aux chocs. Le moule du plateau intérieur pour pommes comporte 12 tailles différentes de cellules en nid d'abeille. Il utilise l'optimisation de la topologie pour trouver le bon équilibre entre poids et résistance.
3. Ajout d'une fonction d'auto-nettoyage-
Des dispositifs de vibration ultrasonique (20 kHz-40 kHz) peuvent être intégrés aux conceptions de moules pour éliminer rapidement les débris de fibres pendant le processus de moulage. Alternativement, un revêtement en Téflon (5 à 10 µm d'épaisseur) peut être utilisé pour réduire l'adhérence des fibres et le besoin de nettoyage humain.
4, Étude de cas typique : Transition du laboratoire à l’application industrielle
Cas 1 : Le plateau intérieur d’un iPhone Apple
Les matières premières sont la pulpe de bambou (60 %), la pulpe de canne à sucre (30 %) et les nanofibres (10 %). Les fibres mesurent de 0,8 à 1,2 millimètres de long.
Pression de façonnage par pressage humide de 0,5 MPa, température de 190 degrés et temps de 40 secondes ; puissance de séchage micro-ondes de 5 kW et durée de 8 minutes.
Effet : La rugosité de la surface est Ra Inférieure ou égale à 0,5 μm, l'erreur d'ajustement avec le contour du téléphone est<0.1 mm, and the phone passed the 1.5-meter drop test.
Cas 2 : Emballage pour le Sony Xperia 1 V
80 % de pâte recyclée et 20 % d'encre conductrice dégradable constituent les matières premières. La résistivité de surface est de 10 ⁶ -10 ⁹ Ω/sq.
Le processus implique un moulage par aspiration sous vide avec un degré de vide de -0,07 MPa et une période d'adsorption de 12 secondes. Le LOGO de la marque est gravé au laser sur une profondeur de 0,03 millimètres.
Effet : La résistance à l'usure de la surface a passé 500 tests Martindale et la fonction de surveillance de la température et de l'humidité du transport a été mise en place.
