一, Три основні ідеї структурного дизайну
1. Точна підгонка: відрегулюйте форму об’єкта з допусками в міліметр
Навушники Bluetooth містять багато різних деталей, через що вони виглядають складно. Наприклад, вони включають вушні гачки, які не однакові з усіх боків, вигнуті зарядні відсіки та тонкі зарядні дроти. Щоб отримати «нульовий контакт» між лотком і виробом, їх потрібно змоделювати в 3D. Наприклад, Cleer Arc5 використовує прес-форми з дуже високою точністю, щоб зберегти допуски в межах ± 0,3 мм. Технологія мокрого формування перетворює його внутрішню опору на три-вимірну сітчасту структуру, яка бездоганно копіює складну поверхню асиметричного вушного гачка навушників. Це захищає навушники від подряпин або поломки під час переміщення. Щоб створити цю конструкцію, вам потрібно об’єднати дані САПР продукту, використати зворотне проектування для створення моделей лотків і внести кілька змін у прес-форму на етапі розробки форми.
2. Багатошарова буферна система: спосіб поглинання енергії на різних рівнях
Для слабких частин навушників Bluetooth, зокрема навушників і портів для заряджання, потрібно створити двошарову буферну структуру «основна опорна порожнина + відсік для аксесуарів». Наприклад, Cleer Arc5:
Основна опорна камера: у нижній частині є стільникові ребра підсилення, які розподіляють вертикальне ударне навантаження за допомогою біоміметичної стільникової структури. Виміряна статична міцність на стиск становить не менше 80 кг, і він може витримати вагу дорослої людини, що стоїть на ньому, не згинаючись.
Відсік для кріплення: окремі відсіки для зарядних кабелів і накладок для берушів, які з’єднуються за допомогою складених паперових карток замість пластикових блістерів. Це зменшує кількість наповнювачів, які викидаються.
3. Модульна масштабованість: працює з кількома моделями для швидких змін
Конструкція лотка повинна містити модульні елементи, щоб знизити витрати на розробку форми. Наприклад, ви можете змінити локальні структури однієї форми, щоб підходити до різних типів навушників однієї марки. Наприклад, ви можете змінити глибину опори для вушних гачків і висоту позиціонування зарядного відсіку. Ви можете використовувати Cleer Arc5 з іншими продуктами серії Arc, вносячи невеликі зміни до внутрішньої форми за допомогою стандартизованого дизайну інтерфейсу. Це скорочує витрати на дослідження та розробки більш ніж на 40%.
2, Розбір основних структурних модулів
1. Основна опорна конструкція
Структура без рамок: добре підходить для легких навушників (менше 50 г), вона розподіляє навантаження від бічних ударів завдяки похилим бічним стінкам. Наприклад, певний тип лотка для навушників TWS не має країв із розміром краю менше 2 мм, а бічна стінка утворює кут 15 градусів із напрямком навантаження. Рівень пошкодження від тесту на падіння становить ледве 0,15%.
Structure of the flip edge: For high-end headphones (weight >80 г), спідниця, що розширюється назовні, може зробити все більш стабільним. При оцінці відповідно до стандартів ISTA 3A 70% енергії удару поглинається певною маркою шумопоглинаючої-підставки для навушників із відкидним краєм, ширина якого становить 15 мм на краю та нижніх ребрах посилення. Це те саме, що EPE перламутрова бавовна товщиною 3 мм.
2. Конструкція запобігає проникненню вологи та статичної електрики
Легування провідних волокон: щоб відповідати анти{0}}статичним вимогам до електронних компонентів, додайте до целюлози від 1% до 2% вуглецевого волокна. Це зменшить опір поверхні лотка до 10 ⁶–10 ⁹ Ω. Ця конструкція дозволяє певній марці спортивних навушників позбутися статичної електрики в сухому місці менш ніж за дві секунди.
Бар’єрне покриття на водній-основі: використання покриття на водній-основі з кукурудзяного крохмалю замість стандартного покриття з пластикової плівки підвищує вологостійкість більш ніж на 60%. Покриття лотка Cleer Arc5 має товщину лише 0,1 мм, що запобігає проникненню крізь нього водяної пари. Його також можна переробити, збивши разом з папером.
3. Додаткові функції для захисту навколишнього середовища
Трансформований захисний чохол: край лотка має механізм застібки, який дозволяє користувачам перетворити його на коробку для зберігання навушників. Додавши, наприклад, два слоти для розміщення в лотку для навушників певної марки, можна перетворити його з упаковки на захисну оболонку та подовжити термін служби продукту.
Налаштування текстури відповідно до ваших потреб: використання технології мокрого пресування для демонстрації природних текстур, таких як камінь і деревне зерно. Змінивши шорсткість поверхні форми, певна марка лотка для навушників покращила як дотик, так і зовнішній вигляд продукту, що зробило користувачів на 30% щасливішими.
3. Шлях для введення процесу в дію
1. Вибір правильних матеріалів і покращення формули
Співвідношення сировини: 60% макулатури, 30% жому цукрової тростини та 10% бамбукового волокна використовується для виготовлення целюлози високої -міцності за допомогою процесу мокрого формування. Експериментальні дані від конкретного бренду показують, що міцність на розрив цього лотка для формули досягає 12 МПа з подовженням при розриві на 8%, що перевищує міцність лотків для чистого макулатури.
Додайте 0,5% еластичного агента (наприклад, полівінілового спирту), щоб зробити його більш стійким до ударів, і 0,3% водонепроникного агента (наприклад, силанового сполучного агента), щоб зробити його більш стійким до вологи. Наприклад, лоток для навушників певної марки покращив формулу добавки та продемонстрував швидкість зміни розміру менше 0,5% після перебування в середовищі з вологістю 85% протягом 72 годин.
2. Виготовлення та конструювання форм
Структура прес-форми: роздільна поверхня знаходиться на краю виробу, щоб її було легше вийняти з форми. Наприклад, один вид лотка для навушників має конструкцію з трьох-компонентів, яка складається з «верхньої форми», «нижньої форми» та «серцевини». Серцевина може бути швидко змінена відповідно до різних моделей.
Контроль точності: обробка з ЧПУ з шорсткістю поверхні Ra<0.8 μm is used to make important components of the mold, like the headphone placement slots and charging interface holes. The real test of a certain brand's mold demonstrates that after making 10,000 pieces in a row, the size difference of the pallet is still kept to within ± 0.2mm.
3. Налаштування процедури формування
Концентрація суспензії для мокрого пресування підтримується в діапазоні від 8% до 10%, рівень вакууму становить -0,08 МПа, тиск формування становить 1,5 МПа, а час, необхідний для утримання тиску, становить 15 секунд. Згідно з експериментом бренду, щільність лотка становить 0,35 г/см³, а ефективність амортизації вища, ніж у пінополістиролу товщиною 2 мм.
Процес сушіння: температура 80 градусів, час 40 хвилин. Це знижує вміст вологи до 8-10%. Щоб продукт не став нестабільним через деформацію, швидкість усадки лотка певної марки після висихання становить менше 1%.
4,Приклади використання галузі
1. Упаковка для навушників Beats виготовлена з повної целюлози.
Нові способи будівництва: Зовнішня коробка має міцність на стиск щонайменше 800 Н і складається з двох шарів: «коробки з гофрованого картону» та «внутрішнього лотка з формованого волокна». Внутрішній лоток утримується між навушниками та зарядним відсіком високо-точною формою.
Переваги для навколишнього середовища: один комплект упаковки скорочує використання пластику на 15 тонн на рік, скорочує викиди вуглекислого газу на 40%, а також сертифіковано REACH ЄС і FDA США.
2. Лоток з біокомпозиту від Cleer Arc5
Прорив у матеріалах: тривимірна мережева структура створюється шляхом змішування 60% бамбукового волокна з 40% жому цукрової тростини. Конструкція має міцність на розрив 15 МПа.
Інтеграція функцій: розпаковування на 50% краще завдяки прихованій ручці, само-кришці та віконце з QR-кодом. Рівень переробки становить 92%.
