一, Les principaux éléments qui affectent la conception de l'épaisseur
1. Exigences relatives au poids et à l'impact des chutes du produit
ISTA 3A est une norme internationale pour tester l'emballage des produits électroniques destinés à l'expédition. La hauteur de chute standard est comprise entre 0,8 et 1,2 mètres. Les données expérimentales indiquent que lorsqu'un appareil électronique mobile pesant 1,6 N descend d'une hauteur de 1 mètre et que l'accélération d'impact requise reste inférieure à 25 g, les exigences suivantes doivent être satisfaites :
Exigence de coefficient élastique : Le coefficient élastique du moulage de pâte doit être de 12N/mm ou plus. Cela peut être fait en augmentant l'épaisseur ou en modifiant la structure des nervures de support.
Relation entre l'épaisseur et la charge : les structures moulées en pâte à papier de 1 à 2,5 mm d'épaisseur peuvent supporter des charges statiques de 50 à 120 N, ce qui les rend idéales pour les appareils électroniques légers comme les tablettes et les téléphones portables. Pour les articles plus lourds comme les ordinateurs portables (3 à 5 kg), des produits fabriqués selon le processus de pressage humide et d'une épaisseur de 2 à 3 mm doivent être utilisés, ou les performances d'amortissement doivent être améliorées grâce à une conception laminée.
2. Type de processus et optimisation de la structure
L'épaisseur est fortement affectée par les différents procédés de moulage :
Processus de pressage humide : le moulage à haute-pression rend les fibres plus denses et le produit a généralement une épaisseur comprise entre 0,5 et 2 mm. L'emballage du téléphone Sony Xperia 1 V, par exemple, est composé de pâte pressée humide de 0,8 mm et présente une nervure de support en forme de nid d'abeille-. Cela réduit le taux de dommages aux pièces de 8 % à 0,3 % lors des tests de chute.
La méthode de pressage à sec utilise des fibres durcies-pressées à chaud pour fabriquer un produit d'une épaisseur généralement comprise entre 1,5 et 3 mm. L'emballage des ordinateurs portables Lenovo utilise un moulage de pâte pressée à sec de 2 mm et des canaux d'écoulement dégradé pour améliorer la dispersion des fibres. Cela rend le produit 20 % plus serré et l'erreur de planéité de la surface est inférieure à 0,08 mm.
Pour les équipements électroniques-à usage intensif tels que les serveurs et les instruments industriels, un moulage en pâte à papier avec des parois de 4 à 12 mm d'épaisseur est nécessaire. Une entreprise a fabriqué des emballages en barquettes de 10 mm d'épaisseur qui ont été traités avec des moules à revêtement chromé. Cela a permis de réduire les coûts d'expédition de chaque équipement de 15 % et d'augmenter la satisfaction des clients de 12 %.
3. Équilibrer les coûts et les limitations d’espace
Lorsque vous emballez-des articles électriques ultrafins tels que des montres intelligentes et des écouteurs, l'épaisseur doit être maintenue à moins de 3 mm. L'emballage des écouteurs Apple Beats Studio Pro est composé d'un moulage de pâte renforcée de nanocellulose de 0,3 mm. Cette conception comporte un réseau microporeux avec une taille de pores de 0,2 mm, ce qui augmente le taux d'absorption d'énergie de 40 % tout en restant léger. De plus, en utilisant une conception modulaire (de tels raccords à pression au lieu de colle), l'épaisseur des pièces d'emballage peut être réduite de 30 % et le taux de recyclage peut aller jusqu'à 82 %.
2, normes pour l'épaisseur de l'industrie et les cas courants
1. Normes et règles de test utilisées dans le monde entier
Norme ISTA 3A : L'emballage ne doit pas laisser le produit accélérer de plus de 25 g lors d'une chute d'une hauteur de 0,8 à 1,2 mètres. Une entreprise a produit un emballage moulé en pâte à papier de 1,5 mm d'épaisseur pour répondre à ce critère. Ils ont utilisé la simulation pour améliorer la disposition des nervures de support, ce qui a conduit à un taux de réussite de 99,7 % pour l'emballage du téléphone portable au test de chute de 1,2 mètre.
Tests environnementaux GB/T 10739 : L'échantillon doit être pré-traité pendant 24 heures dans une atmosphère avec une température de 23 degrés ± 1 degré et une humidité relative de 50 % ± 2 %. En gérant le niveau d'humidité du moulage de pâte (4 % à 12 %), une certaine entreprise a rendu ses produits 50 % plus stables dans des circonstances où l'humidité change.
2. Pratiques commerciales et nouvelles idées
La stratégie de Lenovo pour remplacer le plastique : utiliser un moulage en pâte à papier de 1,5 à 2 mm d'épaisseur au lieu d'un rembourrage en plastique dans l'emballage de l'ordinateur portable. Cela entraînera des avancées en termes de performances grâce aux changements suivants :
Optimisation du taux de fibres : ajoutez 30 % de fibres longues pour créer la structure du squelette et combinez de la pâte mécanique à haute vitesse (TMP) pour que les fibres s'entrelacent mieux.
Utilisation d'Enhancer : L'ajout de 0,2 % de solution PAM pour créer une structure de membrane réseau réduit la perte de puces de 86 % ;
Amélioration du processus de pressage à chaud : en utilisant une combinaison de 180 degrés, 0,5 MPa et 40 secondes, l'étanchéité du produit est augmentée de 20 % et l'imprécision de la planéité de la surface est inférieure à 0,08 mm.
La nouvelle esthétique des fibres d'Apple : l'emballage des écouteurs Beats Studio Pro est entièrement composé de matériaux à base de fibres (fibre de bambou et fibre de bagasse de canne à sucre). Cette conception établit un compromis entre robustesse et précision :
Nanocellulose comme support : L'ajout de nanocellulose (50 à 100 nm de diamètre) rend le matériau 50 % plus résistant sous tension.
Conception de structure microporeuse : des cellules en nid d'abeille espacées de 0,3 mm sont utilisées pour diviser la région. Cela réduit le taux de dégâts de 8 % à 0,3 % lors des tests de chute.
Fabrication modulaire : l'utilisation de moules d'usinage de précision CNC garantit que la taille de l'emballage est précise à ± 0,05 mm près, ce qui facilite son assemblage avec le produit.
