1. תכונות החומר: היתרונות של שימוש בסיבים טבעיים במערכות מכניות
סיבים צמחיים לרבות פסולת נייר, עיסת במבוק ובאגס של קני סוכר משמשים לייצור עיסת יצוק. טכנולוגיית שאיבת ואקום משמשת כדי לעצב אותו למבנה רשת תלת-ממדי. הסיבים של מבנה זה שזורים זה בזה באופן אקראי כדי לספק מערכת תמיכה תלת ממדית שנראית כמו חלת דבש. יש לו את התכונות המכניות הבאות:
כיצד מתפשט הלחץ: מבנה הסיבים, המורכב מקשרי מימן ושזירה, מאפשר ללחצים מבחוץ להיספג על ידי דפורמציה אלסטית במקום דחיסת חומר. מגש ביצים, למשל, שוקל רק 65 גרם, אבל הוא יכול להחזיק 80 ק"ג של כוח סטטי אנכי מבלי להישבר. מבנה חלת הדבש מונע ממגש בודד להתכופף יותר מ-3 מ"מ, וזה עדיף על פלסטיק קצף באותו עובי.
אופטימיזציה של צפיפות וחוזק: כאשר סיבים מעוצבים בטמפרטורות ולחצים גבוהים (180-250 מעלות, 5-10 MPa), קשרי המימן ביניהם מתארגנים מחדש, והצפיפות עולה ל-0.6-0.8 גרם/ס"מ ³, מה שהופך את החומר לקשיח הרבה יותר. הוספת חומר איטום אלומיניום סולפט או תרכובת מחזקת דבק עמילן מגבירה את הדבקות הסיבים ב-30% תוך שמירה על חומר קל (50% פחות צפוף מעץ).
ביצועי חציצה דינמיים: בבדיקת השפעה, יש מתאם שלילי בין מרחק החציצה של יציקת עיסת התאוצה המועברת. לדוגמה, סוג מסוים של אריזת טלפונים ניידים משתמש במבנה מרוכב רב-שכבתי (חלל+עיצוב חיזוק אנכי) כדי לצמצם את המהירות שבה רעידות נעות במהלך המשלוח ב-40%. שיעור שלמות המוצר במבחני נפילה הוא 99.7%.
2. עיצוב מבני: מעבר מהגנה יחידה לפתרונות מערכת
הצורך בסוגים שונים של מוצרים אלקטרוניים וחשמליים דוחף את יציקת העיסה לעבור מ"חציצה אוניברסלית" ל"הגנה על מערכת מותאמת אישית":
אופטימיזציה של גיאומטריה: תאים ומקשיחים: עיצוב התבנית כדי ליצור חללים ולהוסיף צלעות בפנים. לדוגמה, סוג מסוים של אריזה למחשב נייד משתמש במבנה חיזוק אנכי בעל צורה "טובה", שמכפיל את קיבולת -העומס ויכול להחזיק 100 ק"ג של לחץ כאשר הוא מוערם.
קומפוזיט עם יותר משכבה אחת: קומפוזיט של שלוש עד חמש שכבות של לוח עיסת שיכול להתמודד עם טמפרטורות ולחצים גבוהים. זה הופך את הקשר בין שכבות הסיבים לחזק ב-30% עד 50%. למותג מסוים של אריזות טלוויזיה יש מבנה מורכב בן 5 שכבות שיכול להכיל 500 ק"ג של מוצרים ובעל חוזק לחיצה של 15MPa.
הגנה לפי אזור:
מחסום עם חלת דבש: יחידות חלת דבש בקנה מידה מיקרו משמשות לחלוקת אזורים עבור חלקים מדויקים כמו מודולי מצלמה ומעגלים. כאשר יחידות אלו נפגעות מבחוץ, הן פועלות יחד כדי לעוות ולספוג אנרגיה. לאריזה של מותג מסוים של אוזניות יש צורת חלת דבש של 0.5 מ"מ, ושיעור הנזק לחלקים במהלך בדיקת הנפילה ירד מ-8% ל-0.3%.
חציצה של גרדיאנט: צור מעברי צפיפות בהתבסס על אופן התפשטות המשקל של המוצר. לסוג מסוים של אריזות קונסולת משחקים, למשל, יש מבנה- בצפיפות גבוהה (0.8g/cm³) באזור מרכז הכובד ומבנה בצפיפות- נמוכה (0.5g/cm³) באזור הקצה. זה הופך את האריזה לקלה יותר ב-20% וב-15% טובה יותר בהגנה על הקונסולה.
3. שימוש בעסק: מגאדג'טים-מתקדמים ועד לכיסוי כל הסצנה
בתחום האלקטרוניקה 3C:
אריזה לטלפונים סלולריים: ל-Huawei Mate 60 Pro יש תוחם מעוצב שמצמצם את האנרגיה המשמשת במהלך המשלוח ב-12% הודות למבנה ההדבקה המדויק שלו. מבחן הנפילה עובר בצורה מעולה, בגובה של 1.5 מטר ושש טיפות חופשיות מכל הצדדים.
לנובו תפסיק לאט לאט להשתמש באריזת ריפוד פלסטיק למחשבים ניידים החל משנת 2022 ותעבור ליציקת עיסת 100% עד 2024. סדרת היוגה כוללת מבנה "כפול קאמרי+פס אנכי מעוקל" שעבר בדיקות תקן ISTA 3A, המדמה את תנאי המעבר ברחבי העולם.
בתחום מכשירי החשמל הביתיים:
סדרת ה-QLED של סמסונג משתמשת בשילוב של "מגש יצוק עיסת+רצועת חיץ EPE" עבור אריזת הטלוויזיה שלה. המגש יכול להכיל 200 ק"ג, מה שמפחית את המשקל הכולל של האריזה ב-35% ואת פליטת הפחמן ב-50%.
היחידה החיצונית של המזגן משתמשת בקונסטרוקציית פלטה פינתית מעוצבת ששופרה על ידי הדמיית ANSYS. הוא יכול להתכופף פחות מ-2 מ"מ כאשר מופעל עומס סטטי של 80 ק"ג, והוא עולה 40% פחות מאשר פלטות פינות מעץ טיפוסיות.
מכשירים שאתה יכול ללבוש:
שעון חכם: האריזה של Apple Watch Series 8 עשויה מיציקת עיסת דקה במיוחד בגודל 0.3 מ"מ-. הוא מגן על חלקים אלקטרוניים עדינים באמצעות טכנולוגיית "נשימה מיקרופורית+ציפוי אנטי-סטטי", ופחות מ-0.1% מהמקרים הוא ניזוק בעת פתיחתו.
