1. คุณสมบัติของวัสดุ: ประโยชน์ของการใช้เส้นใยธรรมชาติในระบบเครื่องกล
เส้นใยพืชรวมทั้งเศษกระดาษ เยื่อไผ่ และชานอ้อยถูกนำมาใช้เพื่อผลิตเยื่อขึ้นรูป เทคโนโลยีการดูดสุญญากาศใช้เพื่อจัดรูปทรงให้เป็นโครงสร้างตาข่ายสามมิติ- เส้นใยของโครงสร้างนี้จะถูกถักทอแบบสุ่มเข้าด้วยกันเพื่อให้เป็นระบบรองรับสามมิติ-ที่ดูเหมือนรวงผึ้ง มีคุณสมบัติทางกลดังต่อไปนี้:
ความเครียดแพร่กระจายอย่างไร: โครงสร้างของเส้นใยซึ่งประกอบด้วยพันธะไฮโดรเจนและการสานต่อกัน ช่วยให้แรงกดดันภายนอกถูกดูดซับโดยการเสียรูปแบบยืดหยุ่น แทนที่จะใช้การบีบอัดวัสดุ ตัวอย่างเช่น ถาดไข่มีน้ำหนักเพียง 65 กรัม แต่สามารถรับแรงสถิตในแนวตั้งได้ 80 กิโลกรัมโดยไม่ทำให้แตกหัก โครงสร้างรังผึ้งช่วยให้ถาดเดียวไม่โค้งงอเกิน 3 มม. ซึ่งดีกว่าพลาสติกโฟมที่มีความหนาเท่ากัน
การเพิ่มความหนาแน่นและความแข็งแรง: เมื่อเส้นใยถูกขึ้นรูปที่อุณหภูมิและความดันสูง (180–250 องศา , 5–10 MPa) พันธะไฮโดรเจนระหว่างเส้นใยเหล่านั้นจะถูกจัดระเบียบใหม่ และความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้นเป็น 0.6–0.8 g/cm ³ ซึ่งทำให้วัสดุมีความแข็งมากขึ้นมาก การเติมสารกันซึมอะลูมิเนียมซัลเฟตหรือกาวแป้งเสริมแรงจะช่วยเพิ่มการยึดเกาะของเส้นใยได้ 30% ในขณะที่ยังคงให้วัสดุมีน้ำหนักเบา (มีความหนาแน่นน้อยกว่าไม้ 50%)
ประสิทธิภาพการบัฟเฟอร์แบบไดนามิก: ในการทดสอบแรงกระแทก มีความสัมพันธ์เชิงลบระหว่างระยะบัฟเฟอร์ของการขึ้นรูปเยื่อกระดาษและความเร่งที่ส่งผ่าน ตัวอย่างเช่น บรรจุภัณฑ์โทรศัพท์มือถือบางประเภทใช้โครงสร้างคอมโพสิตหลาย-ชั้น (การออกแบบช่อง+เสริมแนวตั้ง) เพื่อลดความเร็วของการสั่นสะเทือนที่เดินทางระหว่างการขนส่งลง 40% อัตราความสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์ในการทดสอบการตกกระแทกคือ 99.7%
2. การออกแบบโครงสร้าง: การย้ายจากการป้องกันแบบเดี่ยวไปสู่โซลูชันระบบ
ความต้องการผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทต่างๆ กำลังผลักดันการขึ้นรูปเยื่อกระดาษจาก "การบัฟเฟอร์สากล" ไปเป็น "การป้องกันระบบที่ปรับแต่งได้":
การปรับรูปทรงเรขาคณิตให้เหมาะสม: ห้องและตัวทำให้แข็ง: การออกแบบแม่พิมพ์เพื่อสร้างช่องว่างและเพิ่มซี่โครงภายใน ตัวอย่างเช่น บรรจุภัณฑ์คอมพิวเตอร์แล็ปท็อปบางประเภทใช้โครงสร้างเสริมแนวตั้งที่มีรูปทรง "ดี" ซึ่งเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนัก-เป็นสองเท่า และสามารถรับแรงกดได้ 100 กิโลกรัมเมื่อวางซ้อนกัน
คอมโพสิตที่มีมากกว่าหนึ่งชั้น: ประกอบด้วยเยื่อกระดาษสามถึงห้าชั้นที่สามารถรองรับอุณหภูมิและแรงกดดันสูงได้ ทำให้การเชื่อมโยงระหว่างชั้นเส้นใยแข็งแรงขึ้น 30% ถึง 50% บรรจุภัณฑ์สำหรับทีวีบางยี่ห้อมีโครงสร้างคอมโพสิต 5 ชั้นที่สามารถรองรับผลิตภัณฑ์ได้ 500 กิโลกรัมและมีกำลังรับแรงอัดที่ 15MPa
การคุ้มครองตามภูมิภาค:
แผงกั้นที่มีรังผึ้ง: หน่วยรังผึ้งขนาดไมโครใช้ในการแบ่งพื้นที่สำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ เช่น โมดูลกล้องและแผงวงจร เมื่อยูนิตเหล่านี้ถูกโจมตีจากภายนอก พวกมันจะทำงานร่วมกันเพื่อทำให้เสียรูปและดูดซับพลังงาน บรรจุภัณฑ์สำหรับหูฟังบางยี่ห้อมีรูปร่างรังผึ้ง 0.5 มม. และอัตราความเสียหายของชิ้นส่วนระหว่างการทดสอบการตกลดลงจาก 8% เป็น 0.3%
การบัฟเฟอร์แบบไล่ระดับ: ทำการไล่ระดับความหนาแน่นโดยพิจารณาจากการกระจายน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น บรรจุภัณฑ์คอนโซลเกมบางประเภทมีโครงสร้างความหนาแน่นสูง- (0.8g/cm³) ในบริเวณจุดศูนย์กลางแรงโน้มถ่วง และโครงสร้างความหนาแน่นต่ำ- (0.5g/cm³) ในบริเวณขอบ ทำให้บรรจุภัณฑ์มีน้ำหนักเบาขึ้น 20% และปกป้องคอนโซลได้ดีขึ้น 15%
3. การใช้งานในธุรกิจ: ตั้งแต่อุปกรณ์ระดับไฮเอนด์-ไปจนถึงครอบคลุมทั้งฉาก
ในส่วนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 3C:
บรรจุภัณฑ์สำหรับโทรศัพท์มือถือ: Huawei Mate 60 Pro มีเยื่อกระดาษที่ช่วยลดพลังงานที่ใช้ในระหว่างการขนส่งลง 12% เนื่องจากโครงสร้างการยึดเกาะที่แม่นยำ การทดสอบการตกจะผ่านไปด้วยสีสันที่ชวนตะลึง ด้วยความสูง 1.5 เมตร และการตกฟรี 6 ครั้งจากทุกด้าน
Lenovo จะค่อยๆ หยุดใช้บรรจุภัณฑ์พลาสติกกันกระแทกสำหรับแล็ปท็อปตั้งแต่ปี 2022 และจะเปลี่ยนมาใช้การขึ้นรูปเยื่อกระดาษ 100% ภายในปี 2024 ซีรีส์ Yoga มีโครงสร้าง "ห้องคู่+แถบแนวตั้งโค้ง" ที่ผ่านการทดสอบมาตรฐาน ISTA 3A ซึ่งจำลองเงื่อนไขของการขนส่งทั่วโลก
ในส่วนของเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน:
ซีรีส์ Samsung QLED ใช้ "ถาดขึ้นรูปเยื่อกระดาษ+แถบบัฟเฟอร์ EPE" ร่วมกันสำหรับบรรจุภัณฑ์สำหรับทีวี ถาดสามารถรับน้ำหนักได้ 200 กก. ซึ่งช่วยลดน้ำหนักรวมของบรรจุภัณฑ์ได้ 35% และช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนได้ 50%
ส่วนภายนอกของเครื่องปรับอากาศใช้โครงสร้างเหล็กค้ำมุมแบบเยื่อกระดาษที่ได้รับการปรับปรุงโดยการจำลอง ANSYS มันสามารถโค้งงอได้น้อยกว่า 2 มม. เมื่อใช้น้ำหนักคงที่ 80 กก. และมีราคาถูกกว่าเหล็กค้ำมุมไม้ทั่วไปถึง 40%
อุปกรณ์ที่คุณสามารถสวมใส่ได้:
นาฬิกาอัจฉริยะ: บรรจุภัณฑ์ของ Apple Watch Series 8 ทำจากเยื่อบางพิเศษ 0.3 มม.- ปกป้องชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่บอบบางโดยใช้เทคโนโลยี "การระบายอากาศที่มีรูพรุนขนาดเล็ก+การเคลือบป้องกันไฟฟ้าสถิต-" และความเสียหายน้อยกว่า 0.1% เมื่อคุณเปิดออก
