1. Materialegenskaper: Fördelarna med att använda naturfibrer i mekaniska system
Växtfibrer inklusive avfallspapper, bambumassa och sockerrörsbagass används för att göra formpressad massa. Vakuumsugteknik används för att forma den till en tre-dimensionell nätstruktur. Fibrerna i denna struktur är slumpmässigt sammanvävda för att ge ett tre-stödsystem som ser ut som en bikaka. Den har följande mekaniska egenskaper:
Hur stress sprids: Fibrernas struktur, som består av vätebindningar och sammanvävning, låter yttre tryck absorberas av elastisk deformation istället för materialkompression. En äggbricka väger till exempel bara 65 g, men den kan hålla 80 kg vertikal statisk kraft utan att gå sönder. Bikakestrukturen hindrar en enskild bricka från att böjas mer än 3 mm, vilket är överlägset skumplast med samma tjocklek.
Optimering av densitet och styrka: När fibrer formas vid höga temperaturer och tryck (180–250 grader, 5–10 MPa), omorganiseras vätebindningarna mellan dem, och densiteten stiger till 0,6–0,8 g/cm³, vilket gör materialet mycket styvare. Tillsats av vattentätningsmedel av aluminiumsulfat eller stärkelselim ökar fibervidhäftningen med 30 % samtidigt som materialet behålls lätt (50 % mindre tätt än trä).
Dynamisk buffringsprestanda: Vid slagprovning finns det en negativ korrelation mellan buffringsavståndet för massagjutning och den överförda accelerationen. Till exempel använder en viss typ av mobiltelefonförpackning en flerskiktskompositstruktur (kavitet+vertikal förstärkningsdesign) för att minska hastigheten med vilken vibrationer rör sig under frakten med 40 %. Produktintegritetsgraden i falltester är 99,7 %.
2. Strukturell design: Att gå från ett enda skydd till systemlösningar
Behovet av olika typer av elektroniska och elektriska produkter driver massagjutning att gå från "universell buffring" till "anpassat systemskydd":
Optimering av geometri: Kammare och förstyvningar: Designa formen för att göra tomrum och lägga till ribbor inuti. Till exempel använder en viss typ av bärbar datorförpackning en "väl" formad vertikal förstärkningsstruktur som fördubblar belastningen- och kan hålla 100 kg tryck när den staplas.
Komposit med mer än ett lager: En komposit av tre till fem lager massakartong som klarar höga temperaturer och tryck. Detta gör länken mellan fiberskikten 30 % till 50 % starkare. Ett visst märke av TV-förpackningar har en 5-lagers kompositstruktur som rymmer 500 kg produkter och har en tryckhållfasthet på 15MPa.
Skydd per region:
Barriär med honungskaka: Bikakeenheter i mikroskala används för att dela upp områden för precisionsdelar som kameramoduler och kretskort. När dessa enheter träffas utifrån samverkar de för att deformera och absorbera energi. Förpackningen för ett visst märke av hörlurar har en 0,5 mm bikakeform, och graden av skada på delarna under falltestning har sjunkit från 8 % till 0,3 %.
Gradientbuffring: Gör densitetsgradienter baserat på hur produktens vikt sprids ut. En viss typ av spelkonsolförpackning har till exempel en struktur med hög-densitet (0,8g/cm³) i tyngdpunktsområdet och en struktur med låg-densitet (0,5g/cm³) i kantområdet. Detta gör packningen 20 % lättare och 15 % bättre på att skydda konsolen.
3. Användning i affärer: från avancerade-prylar till att täcka hela scenen
Inom området 3C-elektronik:
Förpackning för mobiltelefoner: Huawei Mate 60 Pro har en massa gjuten foder som skär ner på energin som används under frakten med 12 % tack vare dess exakta bindningskonstruktion. Falltestet klarar sig med glans, med en höjd på 1,5 meter och sex fria droppar på alla sidor.
Lenovo kommer långsamt att sluta använda plastdämpande packning för bärbara datorer från och med 2022 och kommer att byta till 100 % massagjutning till 2024. Yoga-serien inkluderar en "dubbelkammare+böjd vertikal stång"-struktur som har klarat ISTA 3A-standardtestning, som simulerar villkoren för global transitering.
När det gäller hushållsapparater:
Samsung QLED-serien använder en kombination av "massaformad bricka+EPE buffertremsa" för sin TV-förpackning. Brickan rymmer 200 kg, vilket minskar den totala vikten på förpackningen med 35 % och koldioxidutsläppen med 50 %.
Luftkonditioneringsanläggningens yttre enhet använder en formgjuten hörnstagskonstruktion som har förbättrats genom ANSYS-simulering. Den kan böjas mindre än 2 mm när en statisk belastning på 80 kg appliceras, och den kostar 40 % mindre än vanliga hörnstag i trä.
Enheter du kan bära:
Smart Watch: Apple Watch Series 8:s förpackning är gjord av 0,3 mm ultra-tunn pappersmassa. Den skyddar ömtåliga elektroniska delar med hjälp av "mikroporös andningsförmåga+anti-statisk beläggning"-teknik, och mindre än 0,1 % av gångerna skadas den när du öppnar den.
