1. Proprietățile materialului: Beneficiile utilizării fibrelor naturale în sistemele mecanice
Fibrele vegetale, inclusiv deșeurile de hârtie, pulpa de bambus și bagasa de trestie de zahăr sunt folosite pentru a face pulpă turnată. Tehnologia de aspirare în vid este utilizată pentru a-l modela într-o structură de plasă tri-dimensională. Fibrele acestei structuri sunt țesute aleatoriu împreună pentru a oferi un sistem de susținere tri-dimensional care arată ca un fagure. Are următoarele proprietăți mecanice:
Cum se răspândește stresul: Structura fibrelor, care este alcătuită din legături de hidrogen și împletire, permite ca presiunile exterioare să fie absorbite prin deformare elastică în loc de compresia materialului. O tavă pentru ouă, de exemplu, cântărește doar 65 g, dar poate susține 80 kg de forță statică verticală fără a se rupe. Structura de tip fagure împiedică o singură tavă să se îndoaie mai mult de 3 mm, ceea ce este superior materialului plastic spumos de aceeași grosime.
Optimizarea densității și rezistenței: Când fibrele sunt modelate la temperaturi și presiuni ridicate (180–250 grade, 5–10 MPa), legăturile de hidrogen dintre ele sunt reorganizate, iar densitatea crește la 0,6–0,8 g/cm³, ceea ce face materialul mult mai rigid. Adăugarea unui agent de hidroizolație cu sulfat de aluminiu sau a unui compus de armare adeziv cu amidon crește aderența fibrelor cu 30%, păstrând în același timp materialul ușor (cu 50% mai puțin dens decât lemnul).
Performanță dinamică de tamponare: În testarea de impact, există o corelație negativă între distanța de tamponare a turnării pastei și accelerația transmisă. De exemplu, un anumit tip de ambalaj pentru telefoane mobile folosește o structură compozită cu mai multe-strat (cavitate + proiectare de armătură verticală) pentru a reduce cu 40 % viteza cu care se deplasează vibrațiile în timpul transportului. Rata de integritate a produsului în testele de cădere este de 99,7%.
2. Proiectare structurală: Trecerea de la protecție unică la soluții de sistem
Necesitatea diferitelor tipuri de produse electronice și electrice împinge turnarea celulozei să treacă de la „buffering universal” la „protecția sistemului personalizat”:
Optimizarea geometriei: camere și rigidizări: proiectarea matriței pentru a face goluri și a adăuga nervuri în interior. De exemplu, un anumit tip de ambalaj pentru laptop folosește o structură de armare verticală „bine” care dublează-capacitatea de încărcare și poate susține 100 kg de presiune atunci când este stivuită.
Compozit cu mai mult de un strat: un compozit de trei până la cinci straturi de placă de pastă care poate face față la temperaturi și presiuni ridicate. Acest lucru face legătura dintre straturile de fibre cu 30% până la 50% mai puternică. O anumită marcă de ambalaje TV are o structură compozită cu 5 straturi care poate susține 500 kg de produse și are o rezistență la compresiune de 15MPa.
Protecție pe regiune:
Barieră cu fagure: unitățile de tip fagure la scară micro sunt utilizate pentru a împărți zonele pentru piese de precizie, cum ar fi modulele camerelor și plăcile de circuite. Când aceste unități sunt lovite din exterior, ele lucrează împreună pentru a deforma și absorbi energia. Ambalajul pentru o anumită marcă de căști are o formă de fagure de 0,5 mm, iar rata de deteriorare a pieselor în timpul testării căderii a scăzut de la 8% la 0,3%.
tamponare cu gradient: faceți gradienți de densitate pe baza modului în care este răspândită greutatea produsului. Un anumit tip de ambalaj pentru console de jocuri, de exemplu, are o structură de-densitate mare (0,8 g/cm³) în zona centrului de greutate și o structură de-densitate scăzută (0,5 g/cm³) în zona marginilor. Acest lucru face ca ambalajul să fie cu 20% mai ușor și cu 15% mai bun la protejarea consolei.
3. Utilizare în afaceri: de la gadgeturi-de ultimă generație până la acoperirea întregii scene
În domeniul electronicii 3C:
Ambalaj pentru telefoane mobile: Huawei Mate 60 Pro are o căptușeală turnată în pulpă, care reduce energia utilizată în timpul transportului cu 12% datorită construcției sale precise. Testul de cădere trece cu brio, cu o înălțime de 1,5 metri și șase căderi libere pe toate părțile.
Lenovo va înceta încet să mai folosească ambalajele din plastic pentru laptopuri începând cu 2022 și va trece la modelarea 100% pulpă până în 2024. Seria Yoga include o structură „cameră dublă+bară verticală curbă” care a trecut testarea standard ISTA 3A, care simulează condițiile de tranzit la nivel mondial.
În domeniul electrocasnicelor:
Seria Samsung QLED folosește o combinație de „tavă turnată cu pulpă + bandă tampon EPE” pentru ambalajul televizorului. Tava poate sustine 200 kg, ceea ce reduce greutatea totala a pachetului cu 35% si emisiile de carbon cu 50%.
Unitatea exterioară a aparatului de aer condiționat utilizează o construcție de colț turnată în pastă care a fost îmbunătățită prin simularea ANSYS. Se poate îndoi mai puțin de 2 mm atunci când este aplicată o sarcină statică de 80 kg și costă cu 40% mai puțin decât colțurile tipice din lemn.
Dispozitive pe care le puteți purta:
Ceas inteligent: ambalajul Apple Watch Series 8 este realizat dintr-o turnare de pulpă ultra-subțire de 0,3 mm. Protejează piesele electronice delicate folosind tehnologia „respirabilitate microporoasă+acoperire anti-statică” și în mai puțin de 0,1% din timp este deteriorată când îl deschideți.
