一, De belangrijkste elementen die het ontwerp van de dikte beïnvloeden
1. Vereisten voor het gewicht en de valimpact van het product
ISTA 3A is een internationale standaard voor het testen van de verpakking van elektronische producten voor verzending. De standaard valhoogte ligt tussen de 0,8 en 1,2 meter. Uit experimentele gegevens blijkt dat wanneer een mobiel elektronisch apparaat met een gewicht van 1,6 N van een hoogte van 1 meter afdaalt en de vereiste impactversnelling onder de 25 g blijft, aan de volgende eisen moet worden voldaan:
Eis aan elastische coëfficiënt: De elastische coëfficiënt van het pulpvormen moet 12 N/mm of hoger zijn. Dit kan door de dikte dikker te maken of door de structuur van de steunribben te veranderen.
Verband tussen dikte en belasting: Pulpgevormde structuren met een dikte van 1-2,5 mm kunnen statische belastingen van 50-120N bevatten, waardoor ze goed zijn voor lichtgewicht elektronica zoals tablets en mobiele telefoons. Voor zwaardere voorwerpen zoals laptops (3-5 kg) moeten producten worden gebruikt die zijn gemaakt met het natte persproces en die 2-3 mm dik zijn, of de dempingsprestaties moeten worden verbeterd door een gelamineerd ontwerp.
2. Type proces en optimalisatie van structuur
De dikte wordt sterk beïnvloed door de verschillende vormprocessen:
Nat persproces: Hoge-drukgieten maakt de vezels dichter en het product is gewoonlijk tussen 0,5 en 2 mm dik. De verpakking voor de Sony Xperia 1 V-telefoon is bijvoorbeeld gemaakt van natgeperste pulp van 0,8 mm en heeft een honingraat-vormig steunribontwerp. Dit verlaagt het schadepercentage aan de onderdelen van 8% naar 0,3% tijdens valtests.
Bij de droogpersmethode worden heet-geperste, uitgeharde vezels gebruikt om een product te maken dat doorgaans 1,5 tot 3 mm dik is. De laptopverpakkingen van Lenovo maken gebruik van drooggeperste pulpvorm van 2 mm en gradiëntstroomkanalen om de vezelverspreiding te verbeteren. Hierdoor is het product 20% strakker en bedraagt de vlakheidsfout minder dan 0,08 mm.
Voor zware- elektronische apparatuur zoals servers en industriële instrumenten is pulpgieten met wanden van 4 tot 12 mm dik nodig. Een bedrijf heeft trayverpakkingen van 10 mm dik gemaakt die zijn behandeld met verchroomde coatingmallen. Dit heeft de verzendkosten van elk apparaat met 15% verlaagd en de klanttevredenheid met 12% verhoogd.
3. Kosten en ruimtebeperkingen in evenwicht brengen
Bij het verpakken van ultra-dunne elektrische artikelen, zoals smartwatches en hoofdtelefoons, moet de dikte niet meer dan 3 mm bedragen. De verpakking van de Apple Beats Studio Pro-oordopjes bestaat uit gegoten pulp van 0,3 mm met nanocellulose versterkt materiaal. Dit ontwerp heeft een microporeuze array met een poriegrootte van 0,2 mm, waardoor de energieabsorptiesnelheid met 40% toeneemt en toch licht van gewicht is. Door gebruik te maken van een modulair ontwerp (zoals klikverbindingen in plaats van lijm) kan de dikte van de verpakkingsonderdelen met 30% worden verminderd en kan het recyclingpercentage oplopen tot 82%.
2, Normen voor industriële dikte en veelvoorkomende gevallen
1. Normen en testregels die over de hele wereld worden gebruikt
ISTA 3A-norm: De verpakking mag het product niet meer dan 25 g laten versnellen bij een val van een hoogte van 0,8 tot 1,2 meter. Een bedrijf produceerde een 1,5 mm dikke, uit pulp gevormde verpakking om aan dit criterium te voldoen. Ze gebruikten simulatie om de lay-out van de steunribben te verbeteren, wat leidde tot een slagingspercentage van 99,7% voor mobiele telefoonverpakkingen in de valtest van 1,2 meter.
GB/T 10739 Omgevingstesten: Het monster moet gedurende 24 uur worden voorbehandeld- in een atmosfeer met een temperatuur van 23 graden ± 1 graad en een relatieve vochtigheid van 50% ± 2%. Door het vochtgehalte van pulpgietwerk te beheersen (4% tot 12%) heeft een bepaald bedrijf zijn producten 50% stabieler gemaakt in omstandigheden waarin de luchtvochtigheid verandert.
2. Bedrijfspraktijken en nieuwe ideeën
Lenovo's strategie om plastic te vervangen: Gebruik 1,5 tot 2 mm dikke pulpvormstukken in plaats van plastic kussens in de laptopverpakking. Dit zal leiden tot prestatiedoorbraken door de volgende veranderingen:
Optimalisatie van de vezelverhouding: Voeg 30% lange vezels toe om de skeletstructuur te maken, en combineer mechanische pulp met hoge snelheid (TMP) om de vezels beter te laten verweven.
Gebruik van Enhancer: het toevoegen van een PAM-oplossing van 0,2% om een netwerkmembraanstructuur te maken, vermindert de chipverlies met 86%;
Verbetering van het hete persproces: met behulp van een combinatie van 180 graden, 0,5 MPa en 40 seconden wordt de dichtheid van het product met 20% verhoogd en is de onnauwkeurigheid in de vlakheid van het oppervlak minder dan 0,08 mm.
De nieuwe Fiber Aesthetics van Apple: de verpakking van de Beats Studio Pro-hoofdtelefoon is volledig gemaakt van op vezels-gebaseerde materialen (bamboevezel en suikerrietbagassevezel). Dit ontwerp vormt een compromis tussen robuustheid en nauwkeurigheid:
Nanocellulose als drager: Door nanocellulose (diameter 50–100 nm) toe te voegen, wordt het materiaal onder spanning 50% sterker.
Ontwerp met microporeuze structuur: Honingraatcellen met een onderlinge afstand van 0,3 mm worden gebruikt om het gebied te verdelen. Dit verlaagt het schadepercentage van 8% naar 0,3% tijdens valtests.
Modulaire productie: Het gebruik van CNC-mallen met precisiebewerking garandeert dat de verpakkingsgrootte nauwkeurig is tot op ± 0,05 mm, waardoor het gemakkelijk samen te stellen is met het product.
