一,Egwyddorion Dylunio Strwythurol: Pontio o Fodelau Mecanyddol i Integreiddio Swyddogaethol
1. Strwythur diliau tri dimensiwn: y brif ffordd y caiff egni ei golli
Mae sglodion a lensys optegol yn ddwy enghraifft o gynhyrchion electronig manwl iawn sy'n sensitif iawn i ynni trawiad. Mae pensaernïaeth strwythur diliau biomimetig mwydion wedi'u mowldio yn lledaenu egni effaith i lawer o unedau ar wahân. Er enghraifft, mae brand o becynnu lidar yn cynnwys celloedd diliau hecsagonol sy'n 8mm o hyd ar bob ochr a 0.5mm o drwch ar y waliau. Gostyngodd y cyflymiad brig o 1200g o ewyn EPS rheolaidd i 380g yn y prawf gollwng 1.2m, a oedd yn amddiffyn y strwythur manwl gywir mewnol.
Pwyntiau dylunio:
Optimeiddio maint yr uned: Mae'n well cadw cymhareb hyd ochr yr uned diliau i agwedd cynnyrch rhwng 1:5 a 1:8 yn seiliedig ar bwysau a maint yr eitem.
Dyluniad ar gyfer graddiant trwch wal: Er mwyn gwneud y wal yn anystwythach yn yr ardal honno, gwnewch hi'n 0.8mm o drwch ar ochr y cynnyrch. Er mwyn ei gwneud yn well am amsugno ynni, gwnewch yn 0.3mm o drwch ar y tu allan.
Dilysu efelychiad deinamig: Defnyddiwch feddalwedd LS-DYNA i efelychu cwymp 1.5-metr a dod o hyd i'r ongl orau ar gyfer cynllun y diliau (fel arfer 45 gradd i gyfeiriad yr effaith).
2. Atgyfnerthu deunydd cyfansawdd: mynd y tu hwnt i derfynau perfformiad mwydion
Dim ond 0.2-0.5 GPa yw modwlws elastig mowldio mwydion nodweddiadol, sy'n ei gwneud hi'n anodd i offer trwm fel gweinyddwyr a rheolwyr diwydiannol ddal i fyny. Gall ychwanegu deunyddiau atgyfnerthu nanocellwlos (NCC) neu ffibr carbon (CF) godi'r modwlws i rhwng 2 a 5 GPa. Er enghraifft, mae'r pecyn batri ar gyfer yr Huawei Mate 60 wedi'i wneud o fwydion cyfansawdd sy'n ffibr gwydr 30%. Dim ond 1.2mm yw'r ystumiad mewn prawf pentyrru 50kg, sef 76% yn llai na mwydion pur.
Dylunio fformiwla ar gyfer deunyddiau:
Effaith ychwanegu dosbarth deunydd at y gymhareb gwella perfformiad
Mae cryfder tynnol nano cellwlos (NCC) yn cynyddu 5-10% ac mae'r gyfradd amsugno dŵr yn gostwng 30%.
Mae gan ffibr carbon (CF) fodwlws elastig 15-20% yn uwch a dargludedd 300% yn uwch.
Codwyd resin bio- gyda gwrthiant tymheredd o 5–8% i 120 gradd tra'n dal i fod yn fioddiraddadwy.
3. Integreiddio haenau swyddogaethol: Gwneud sawl rhwystr i ddiogelu
Gall trydan statig, ymyrraeth electromagnetig (EMI), a halogiad microbiolegol oll achosi problemau gyda-cynhyrchion electronig manwl uchel. Gan ddefnyddio technoleg cotio arwyneb, gallwch gael yr effaith "gwrth-statig+cysgodi+gwrthfacterol":
Ychwanegwch 2–5% carbon du neu graphene i'r wyneb i'w wneud yn llai ymwrthol i drydan (10 ⁶–10 ⁹ Ω/sq), sy'n bodloni safon IEC 61340–5–1.
Gorchudd ar gyfer cysgodi electromagnetig: Gorchudd cyfansawdd ffibr platiog nicel (5 μm) sy'n torri pwysau 60% o'i gymharu â cysgodi metel nodweddiadol ac yn blocio 40dB o sain yn yr ystod amledd 1-18GHz.
Gorchudd gwrthfacterol: Pan gaiff ei drin ag ïonau nano arian (Ag + crynodiad 50ppm), mae'n atal mwy na 99% o Escherichia coli a Staphylococcus aureus rhag tyfu.
2, Paramedrau technolegol allweddol: rheolaeth union o'r labordy i gynhyrchu màs
1. Gwneud i'r gosodiadau ar gyfer y broses fowldio weithio'n well
Mae ei ddwysedd (0.4-0.8g / cm³) yn effeithio'n uniongyrchol ar briodweddau mecanyddol mwydion wedi'u mowldio. Gallwch gael rheolaeth ddwysedd union iawn trwy newid y tymheredd (180-250 gradd), pwysedd (5-10 MPa), a dal amser (10-30 eiliad) yn ystod y broses gwasgu poeth.
Dwysedd isel (0.4-0.5g/cm ³): da ar gyfer pecynnau clustogi ysgafn fel ffonau symudol a chlustffonau. Gall amsugno hyd at 85% o'r effaith.
Dwysedd uchel (0.6-0.8g/cm ³): a ddefnyddir i gefnogi peiriannau mawr fel gweinyddwyr a robotiaid diwydiannol. Gall ddal hyd at 15-20MPa o bwysau.
Mae gan y pecyn ar gyfer llyfr nodiadau Dell XPS 13 ddyluniad dwysedd graddiant, gyda dwysedd o 0.7g / cm³ yn yr ardal gynhaliol waelod a 0.45g / cm³ yn yr ardal glustogi uchaf. Gostyngodd cyfradd difrod y sgrin o 18% i 3% pan oedd y prawf gollwng yn 1.5 metr.
2. Llethr demoulding a radiws ffiled: Mae dyfeisiau electronig y mae angen iddynt fod yn fanwl iawn angen pecynnu sy'n fanwl iawn (goddefgarwch ± 0.1mm), a rhaid rheoli'r llethr demoulding a'r radiws ffiled yn llym.
Llethr demoulding: Mae llethr y ceudod mewnol yn 1-3 gradd, tra bod llethr y wal allanol yn 0.5-1 gradd. Mae hyn yn atal y cynnyrch rhag mynd yn sownd neu'r pecyn rhag newid siâp.
Radiws talgrynnu: Defnyddir corneli crwn R3-R5mm wrth drosglwyddo'r strwythur i grynodiad straen is (ffactor crynodiad straen wedi'i ostwng 40%).
Dilysu'r efelychiad: Gan ddefnyddio ANSYS Workbench i fodelu'r broses ddymchwel a dod o hyd i'r cyfuniad llethr a ffiled gorau, estynnwyd oes y mowld o 50,000 o ddefnyddiau i 200,000 o ddefnyddiau.
3. Dyluniad cydweithredol gyda sawl ceudod
Mae angen dylunio aml geudod er mwyn i ddyfeisiau electronig gyda rhannau lluosog (fel dronau ac offer meddygol) gael y lleoliad a'r amddiffyniad cywir ar eu pen eu hunain:
Siambr annibynnol: Mae gan bob rhan graidd, fel sglodyn neu fodur, ei siambr ei hun sy'n ± 0.05mm o faint i'w cadw rhag taro ei gilydd wrth gael eu symud.
Sianel gysylltu: Er mwyn cadw'r pwysedd aer yn wastad a'i gwneud hi'n haws agor y blwch, rhowch agoriadau anadlu 0.5mm o led rhwng y siambrau.
Daw'r drôn DJI Mavic 3 mewn cas gyda 12 ceudod, pob un â'i slot ei hun ar gyfer y batri, gimbal, a llafnau. Mae cyfradd y difrod wrth ddadbacio wedi gostwng o 3% i 0.2%.
3, Mae achos defnydd cyffredin ar gyfer electroneg defnyddwyr ac offer diwydiannol.
1. Pecynnu sglodion manwl uchel -: datrysiad sy'n amddiffyn ar lefel micrometr
Rhaid i'r pecyn ar gyfer sglodion proses 5nm o frand penodol gyd-fynd â'r safonau hyn:
Ddim yn statig: Mae gwrthedd arwyneb yn llai na neu'n hafal i 10 ΩΩ/sq.
Gwrthiant lleithder: rhaid i'r gyfradd y mae'n amsugno lleithder fod yn llai na 2% (mewn awyrgylch gyda lleithder o 85% am 48 awr).
Clustogi: gostyngiad o 1 metr: cyflymiad brig 500g
Ateb:
Mwydion wedi'u hatgyfnerthu â Nanocellwlos (NCC 8% + gwydr ffibr 15%) yw'r deunydd.
Strwythur: Dyluniad diliau dwbl haenog gyda hyd ochr 6mm ar y crwybr uchaf a hyd ochr 10mm ar y crwybr gwaelod.
Gorchudd: Cotio gwrth-graffene-gorchudd statig (2 µm o drwch) + lleithder daear diatomaidd -gorchudd gwrth-graff (5 µm o drwch)
Canlyniadau'r prawf:
Prawf gollwng: 1.2 metr i lawr, cyflymiad uchaf o 420g
Prawf ymwrthedd lleithder: lleithder o 85%, cyfradd amsugno lleithder o 1.8% mewn 48 awr
Prawf am egni electrostatig: Gwrthedd arwyneb: 6.2 × 10 ΩΩ/sg
2. Pecynnu ar gyfer offer meddygol: dwy broblem i'w datrys: ei gadw'n lân ac yn ddiogel
Rhaid i becynnu offeryn diagnostig uwchsain cludadwy o frand penodol gyd-fynd â'r safonau hyn:
Gofyniad aseptig: Yn cwrdd â safon gradd feddygol ISO 11737-1
Perfformiad byffer: Nid yw gostyngiad o 1.5 metr yn ei brifo.
Cydymffurfiaeth amgylcheddol: T Ü V Mae Awstria wedi cadarnhau ei fod yn 100% ailgylchadwy a bioddiraddadwy.
Ffibr bambŵ (60%), resin seiliedig ar fio- (20%), ac asiant gwrthfacterol arian nano (0.5%) yw'r deunydd.
Strwythur: cefnogaeth rhwyll 3D a lleoliad ceudod annibynnol
gorchudd: lleithder bioddiraddadwy PLA-gorchudd prawf sy'n 8 μm o drwch
Canlyniadau'r prawf:
Profion microbaidd: ataliwyd 99.9% o Escherichia coli a Staphylococcus aureus.
Prawf gollwng: gostyngiad o 1.5 metr, symudiad stiliwr 0.3 mm
Prawf diraddio: Ar ôl 180 diwrnod, roedd gan gompost diwydiannol gyfradd ddiraddio o 92%.
