一, Byggingarhönnunarreglur: Umskipti frá vélrænum líkönum yfir í hagnýt samþættingu
1. Þrívídd honeycomb uppbygging: helsta leiðin til að orka tapast
Flísar og sjónlinsur eru tvö dæmi um rafeindavörur með mikilli-nákvæmni sem eru mjög viðkvæmar fyrir höggorku. Lífeftirlíkandi hunangsseimabyggingararkitektúr mótaðs kvoða dreifir höggorku í margar aðskildar einingar. Til dæmis er tegund af lidar umbúðum með sexhyrndum honeycomb frumum sem eru 8 mm langar á hvorri hlið og 0,5 mm þykkar á veggjum. Hámarkshröðunin minnkaði úr 1200g af venjulegri EPS froðu í 380g í 1,2m fallprófinu, sem verndaði innri nákvæmnisbygginguna.
Hönnunaratriði:
Hagræðing á stærð einingarinnar: Best er að halda hliðarlengd honeycomb einingarinnar á milli 1:5 og 1:8 miðað við þyngd og stærð hlutarins.
Hönnun fyrir veggþykktarhalla: Til að gera vegginn stífari á því svæði skaltu gera hann 0,8 mm þykkan á vöruhliðinni. Til að gera það betra í að gleypa orku skaltu gera það 0,3 mm þykkt að utan.
Staðfesting á kraftmikilli uppgerð: Notaðu LS-DYNA hugbúnað til að líkja eftir 1,5 metra falli og finna besta hornið fyrir hunangsseimuna (venjulega 45 gráður miðað við höggstefnu).
2. Styrking samsetts efnis: fara út fyrir takmörk kvoðaframmistöðu
Teygjustuðull dæmigerðrar kvoðamótunar er aðeins 0,2–0,5 GPa, sem gerir það erfitt fyrir þungan búnað eins og netþjóna og iðnaðarstýringar að halda sér. Með því að bæta við nanósellulósa (NCC) eða koltrefjum (CF) styrkingarefnum getur það hækkað stuðulinn í á milli 2 og 5 GPa. Til dæmis eru rafhlöðuumbúðirnar fyrir Huawei Mate 60 úr samsettum kvoða sem er 30% glertrefja. Bjögunin í 50 kg stöflunarprófi er aðeins 1,2 mm, sem er 76% minna en hreint kvoða.
Að hanna formúlu fyrir efni:
Áhrif þess að bæta efnisflokki við frammistöðubætingarhlutfallið
Togstyrkur nanósellulósa (NCC) eykst um 5–10% og vatnsgleypni minnkar um 30%.
Koltrefjar (CF) hafa 15–20% hærri teygjustuðul og 300% hærri leiðni.
Lífrænt-plastefni með hitaþol upp á 5–8% var hækkað í 120 gráður á meðan það var enn lífbrjótanlegt.
3. Samþætting hagnýtra húðunar: Gera nokkrar hindranir til að vernda
Stöðurafmagn, rafsegultruflanir (EMI) og örverumengun geta öll valdið vandræðum með-rafnákvæmar rafeindavörur. Með því að nota yfirborðshúðunartækni geturðu fengið „andstæðingur-static+shielding+antibacterial“ áhrif:
Bætið 2–5% kolsvarti eða grafeni við yfirborðið til að gera það minna ónæmt fyrir rafmagni (10 ⁶–10 ⁹ Ω/sq), sem uppfyllir IEC 61340–5–1 staðalinn.
Húðun fyrir rafsegulvörn: Nikkel-húðuð trefjar (5 μm) samsett hlíf sem dregur úr þyngd um 60% miðað við dæmigerða málmvörn og hindrar 40dB af hljóði á 1-18GHz tíðnisviðinu.
Bakteríudrepandi húðun: Þegar hún er meðhöndluð með nanó silfurjónum (Ag + styrkur 50ppm) kemur það í veg fyrir að meira en 99% Escherichia coli og Staphylococcus aureus vaxi.
2, Helstu tæknilegar breytur: nákvæm stjórn frá rannsóknarstofu til fjöldaframleiðslu
1. Að láta stillingar fyrir mótunarferlið virka betur
Vélrænni eiginleikar mótaðs kvoða hafa bein áhrif á þéttleika þess (0,4–0,8g/cm³). Þú getur fengið mjög nákvæma þéttleikastýringu með því að breyta hitastigi (180–250 gráður), þrýstingi (5–10 MPa) og biðtíma (10–30 sekúndur) meðan á heitpressunarferlinu stendur.
Lágur þéttleiki (0,4–0,5 g/cm ³): gott fyrir léttar púðapakka eins og farsíma og heyrnartól. Það getur tekið á sig allt að 85% af högginu.
Hár þéttleiki (0,6–0,8g/cm ³): notaður til að styðja við stórar vélar eins og netþjóna og iðnaðarvélmenni. Það getur haldið allt að 15–20MPa þrýstingi.
Umbúðirnar fyrir Dell XPS 13 fartölvuna eru með hallaþéttleikahönnun, með þéttleika upp á 0,7g/cm³ á neðsta stuðningssvæðinu og 0,45g/cm³ á efsta biðminni. Skjáskemmdahlutfallið lækkaði úr 18% í 3% þegar fallprófið var 1,5 metrar.
2. Afmótunarhalli og flakaradíus: Rafeindatæki sem þurfa að vera mjög nákvæm þurfa umbúðir sem eru mjög nákvæmar (vikmörk ± 0,1 mm), og þarf að hafa strangt eftirlit með losunarhalla og flakaradíus.
Afmótunarhalli: Halli innra holrýmis er 1–3 gráður en halli útveggs er 0,5–1 gráðu. Þetta kemur í veg fyrir að varan festist eða pakkinn breytist um lögun.
Rúnunarradíus: R3-R5mm ávöl horn eru notuð við umskipti burðarvirkisins yfir í lægri streitustyrk (spennustyrkstuðull lækkaður um 40%).
Staðfesting á uppgerðinni: Með því að nota ANSYS Workbench til að móta mótunarferlið og finna bestu halla- og flakasamsetninguna var endingartími mótsins lengdur úr 50.000 notkunum í 200.000 notkun.
3. Samvinnuhönnun með nokkrum holum
Mörg-holahönnun er nauðsynleg til að rafeindatæki með mörgum hlutum (eins og dróna og lækningatæki) hafi rétta staðsetningu og vernd á eigin spýtur:
Sjálfstætt hólf: Hver kjarnahluti, eins og flís eða mótor, hefur sitt eigið hólf sem er ± 0,05 mm að stærð til að koma í veg fyrir að þeir lendi hvor í öðrum á meðan þeir eru færðir til.
Tengirás: Til að halda loftþrýstingnum jöfnum og auðvelda að opna kassann skaltu setja 0,5 mm breið öndunarop á milli hólfanna.
DJI Mavic 3 dróninn kemur í hulstri með 12 holrúmum, hvert með sinni rauf fyrir rafhlöðuna, gimbran og blöðin. Tjónatíðni við upptöku hefur lækkað úr 3% í 0,2%.
3, Algengt notkunartilvik er fyrir rafeindatækni og iðnaðarbúnað.
1. Há-flögupökkun: lausn sem verndar á míkrómetrastigi
Umbúðirnar fyrir 5nm vinnsluflögur frá tilteknu vörumerki verða að passa við þessa staðla:
Ekki truflanir: Yfirborðsviðnám er minna en eða jafnt og 10 ΩΩ/sq.
Rakaþol: hraðinn sem hann gleypir raka verður að vera minni en 2% (í andrúmslofti með 85% raka í 48 klukkustundir).
Buffer: 1 metra fall: hámarkshröðun 500g
Svar:
Nanósellulósa styrkt kvoða (NCC 8%+trefjagler 15%) er efnið.
Uppbygging: Tvöfalt-laga honeycomb hönnun með 6 mm hliðarlengd á efsta hunangsseimunni og 10 mm hliðarlengd á neðri honeycomb.
Húðun: Grafen andstæðingur-truflanir (2 μm þykkt) + Kísilgúrraka-held húðun (5 μm þykk)
Niðurstöður prófsins:
Fallpróf: 1,2 metrar niður, 420g hámarks hröðun
Próf fyrir rakaþol: 85% rakastig, 1,8% rakaupptökuhraði á 48 klst.
Próf fyrir rafstöðuorku: Yfirborðsviðnám: 6,2 × 10 ΩΩ/sq
2. Umbúðir fyrir lækningatæki: tvö vandamál sem þarf að leysa: að halda því hreinu og öruggu
Umbúðir fyrir flytjanlegt ómskoðunargreiningartæki frá tilteknu vörumerki verða að passa við þessa staðla:
Smitgát krafa: Uppfyllir læknisfræðilegan staðal ISO 11737-1
Stuðlarafköst: Fall upp á 1,5 metra skaðar hann ekki.
Umhverfisreglur: T Ü V Austurríki hefur staðfest að það sé 100% endurvinnanlegt og lífbrjótanlegt.
Bambus trefjar (60%), lífrænt-plastefni (20%) og nanó silfur bakteríudrepandi efni (0,5%) mynda efnið.
Uppbygging: 3D möskvastuðningur og sjálfstæð staðsetning holrúms
hlíf: PLA lífbrjótanlegt raka-þolið hlíf sem er 8 μm þykkt
Niðurstöður prófsins:
Örverupróf: 99,9% Escherichia coli og Staphylococcus aureus voru stöðvuð.
Fallpróf: 1,5 metra fall, 0,3 mm hreyfing sondes
Niðurbrotspróf: Eftir 180 daga var niðurbrotshlutfall iðnaðarmolta 92%.
