1. Lastnosti materiala: Prednosti uporabe naravnih vlaken v mehanskih sistemih
Rastlinska vlakna, vključno z odpadnim papirjem, bambusovo kašo in sladkornim trsom, se uporabljajo za izdelavo oblikovane celuloze. Vlakna se nato s tehnologijo vakuumskega sesanja oblikujejo v tri-dimenzionalno mrežasto strukturo. Vlakna te strukture so naključno spletena skupaj, da zagotovijo-tridimenzionalni podporni sistem, ki je videti kot satovje in ima svoje edinstvene mehanske lastnosti.
Porazdelitev napetosti in absorpcija energije: Ker vlakna držijo skupaj vodikove vezi in so tkana skupaj, lahko absorbirajo zunanje napetosti z elastično deformacijo namesto s stiskanjem materiala. Pladenj za jajca, na primer, tehta le 65 g, vendar lahko prenese 80 kg statične teže, ne da bi se zlomil. Struktura satja preprečuje, da bi se posamezen pladenj upognil za več kot 3 mm, kar je boljše od penaste plastike enake debeline.
Optimiziranje gostote in trdnosti: Ko se vlakna oblikujejo pri visokih temperaturah in pritiskih (180–250 stopinj, 5–10 MPa), se vodikove vezi med njimi reorganizirajo in gostota naraste na 0,6–0,8 g/cm³, zaradi česar je material veliko bolj tog. Dodajanje hidroizolacijskega sredstva na osnovi aluminijevega sulfata ali spojine za ojačitev škrobnega lepila poveča oprijem vlaken za 30 %, hkrati pa ohranja material lahek (50 % manj gost kot les).
Zmogljivost dinamičnega blažitve: Pri preskusu udarca je blažilna razdalja oblikovanja celuloze negativno povezana s prenesenim pospeškom. Na primer, določena znamka embalaže mobilnih telefonov uporablja več-slojno sestavljeno strukturo (votlina+navpična ojačitvena zasnova), ki zmanjša hitrost prenosa vibracij med pošiljanjem za 40 % in ohrani izdelek nedotaknjen 99,7 % časa med preskusom padca.
2. Strukturna zasnova: od posameznih zaščitnih ukrepov do celovitih rešitev
Izboljšanje oblikovanja celuloze iz "univerzalnega medpomnilnika" v "zaščito sistema po meri" poganja širok nabor elektronskih naprav, ki to potrebujejo. To zmanjša stopnjo poškodb med pošiljanjem prek šestih glavnih zasnov:
Optimiziranje geometrije: ojačitve in komore: oblikovanje kalupa za ustvarjanje praznin in dodajanje reber znotraj. Na primer, določena vrsta embalaže prenosnega računalnika ima navpično ojačitveno strukturo, ki je videti kot "vodnjak". Ta konstrukcija podvoji-nosilnost in prenese pritisk zlaganja 100 kg.
Visokotemperaturni in visokotlačni kompozit iz 3 do 5 plasti celulozne plošče. Zaradi tega je povezava med plastmi vlaken za 30 % do 50 % močnejša. Določena blagovna znamka TV embalaže ima 5-slojno kompozitno konstrukcijo, ki lahko sprejme 500 kg artiklov in ima tlačno trdnost 15MPa. Lahko se uporablja namesto lesenih palet.
Zaščita po regijah:
Pregrada s satjem: mikro enote satja se uporabljajo za ločevanje območij za natančne dele, kot so moduli kamer in vezja. Ko so te enote udarjene od zunaj, delujejo skupaj, da se deformirajo in absorbirajo energijo. Embalaža za slušalke določene znamke ima obliko satja 0,5 mm, stopnja poškodb delov med testiranjem padca pa je padla z 8 % na 0,3 %.
Gradientno medpomnjenje: Naredite gradiente gostote na podlagi porazdelitve teže izdelka. Določena vrsta embalaže igralne konzole na primer uporablja strukturo z visoko-gostoto (0,8 g/cm ³) v območju težišča in nizko{3}}strukturo (0,5 g/cm ³) v območju roba. Zaradi tega je paket 20 % lažji in 15 % boljši pri zaščiti igralne konzole.
Dizajn, ki zadržuje vlago in statiko:
Embalaža za oblikovanje celuloze lahko vsebuje prevodna vlakna ali anti{0}}statične premaze, da se znebite statičnega naboja, ki se kopiči med prevozom. To lahko zmanjša stopnjo poškodb elektronskih naprav zaradi statične elektrike s 3 % do 4 % na nič.
Uporaba tehnologij nano premazov, kot je zamenjava spojin PFAS z grafenovim oksidom, lahko naredi stvari nepremočljive in-odporne na olje, kar morajo biti zmožni električni deli. Na primer, določena vrsta embalaže medicinske opreme je prejela certifikat EU za materiale v stiku z živili in lahko dobro deluje pri temperaturah do -18 stopinj.
3. Uporaba v poslu: od vrhunske-elektronike do popolne pokritosti scene
V svetu elektronike 3C:
Embalaža za mobilne telefone: interna stopnja obdelave embalaže mobilnih telefonov Xiaomi se je povečala na 99,9 %, stopnja poškodb med prevozom pa se je znižala za 80 %. Prestal je standardno testiranje ISTA 3A, ki simulira pogoje globalnega transporta.
Lenovo bo leta 2022 počasi zamenjal plastično oblazinjeno embalažo za prenosne računalnike in bo do leta 2024 popolnoma prešel na oblikovanje celuloze. Serija Yoga ima strukturo "dvojna votlina+lok-navpična palica", ki je bila izboljšana s simulacijo ANSYS. Pod statično obremenitvijo 80 kg se lahko upogne za manj kot 2 mm.
Ko gre za gospodinjske aparate:
Embalaža televizorja: Serija Samsung QLED uporablja kombinacijo "pladenj iz celuloze + vmesni trak EPE." Pladenj lahko drži 200 kg, kar zmanjša težo embalaže za 35 % in emisije ogljika za 50 %.
Zunanja enota klimatske naprave ima vogalno oporno strukturo iz celuloze, Gree pa uporablja strojno učenje za izboljšanje zasnove kalupa. Pri statični obremenitvi 80 kg je deformacija manjša od 2 mm. To prihrani 40 % stroškov v primerjavi s standardnimi vogalnimi nosilci iz trdega lesa.
Nosljive naprave: pametna ura: Apple Watch Series 8 je na voljo v škatli, izdelani iz 0,3 mm ultra-tankega oblikovanja celuloze, ki ščiti natančne elektronske dele s tehnologijo "mikroporozna zračnost+anti-statična prevleka". Škatla ima ob odprtju stopnjo poškodb manj kot 0,1 %.
Naprave AR/VR: ena vrsta embalaže slušalk VR ima "šeststransko zasnovo medpomnilnika". Ta zasnova je preživela preskus prostega pada z višine 30 cm in ohranila notranji modul objektiva 100 % nepoškodovan.
4. Preboj v tehnologiji in standardni sistem
Inovacije v materialih:
Ojačitev z nanovlakni: dodajanje nanoceluloze s premerom od 50 do 100 nm naredi material za 50 % močnejši in to je bilo uporabljeno v embalaži za določeno znamko dronov.
Premazi na biološki osnovi: namesto običajnih hidroizolacijskih-sredstev na osnovi nafte se uporabljajo naravni polimerni premazi, kot sta natrijev alginat in hitozan. To skrajša cikel kompostiranja materialov na 30 dni.
Inteligentna nadgradnja proizvodnje: oblikovanje kalupov z umetno inteligenco: z uporabo strojnega učenja za izboljšanje strukture kalupov je eno podjetje skrajšalo cikel načrtovanja s 7 dni na 2 dni in povečalo uporabo materialov za 15 %.
Digitalna proizvodna linija: Industrijska internetna platforma je bila uporabljena za spremljanje celotnega procesa, od mešanja prave količine surovin do preverjanja končnega izdelka. To je dvignilo izkoristek tovarne na 99,5 %.
Popoln standardni sistem: Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO) je objavila ISO 18847, "Preizkusne metode za embalažo iz celuloze." Ta dokument navaja 12 indikatorjev učinkovitosti, vključno z-nositvijo, oblazinjenjem in odpornostjo na vlago.
Kitajski raziskovalni inštitut za standardizacijo elektronike razvija "Splošno specifikacijo za embalažo iz celuloze za elektronske in električne naprave". Načrtuje se, da se bo začela uporabljati leta 2026 in bo industriji pomagala pri bolj doslednem razvoju.
