แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูง-สามารถปรับปรุงความกะทัดรัดของบรรจุภัณฑ์เยื่อกระดาษได้อย่างไร

一 การออกแบบแม่พิมพ์: ควบคุมลงไปที่มิลลิเมตร และโครงสร้างขนาดเล็ก
1. สร้างโมเดล 3 มิติและค้นหาว่าสิ่งต่างๆ ทำงานอย่างไร
หากต้องการสร้างแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูง- คุณจะต้องได้รูปร่างที่แน่นอนของวัตถุก่อน คุณอาจสร้างโพรงแม่พิมพ์ที่เหมาะกับรูปร่างของวัตถุได้อย่างสมบูรณ์แบบโดยการใช้เทคโนโลยีการสแกน 3 มิติเพื่อรับข้อมูลขนาดที่แม่นยำเกี่ยวกับสินค้าอิเล็กทรอนิกส์และซอฟต์แวร์ เช่น RHINO และ UG สำหรับการสร้างแบบจำลองย้อนกลับ ตัวอย่างเช่น บรรจุภัณฑ์ Lenovo ThinkPad X1 Carbon ใช้แม่พิมพ์เครื่องจักร CNC ที่มีข้อผิดพลาดในการเปลี่ยนพื้นผิวน้อยกว่า 0.05 มม. สิ่งนี้จะรักษาช่องว่างระหว่างช่องบรรจุภัณฑ์และอุปกรณ์เสริม เช่น โทรศัพท์มือถือและสายชาร์จให้อยู่ในระยะ 0.2 มม. ซึ่งจะหยุดการสั่นระหว่างการขนส่งและลดพื้นที่เพิ่มเติม
2. โครงสร้างที่คัดลอกและการออกแบบโมดูลาร์
เมื่อออกแบบแม่พิมพ์สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ปกติ เช่น หูฟังและตัวควบคุมเกม จะต้องใช้เทคโนโลยี "โปรไฟล์เชิงลบ" เทคนิคนี้ทำให้ร่องที่พอดีกับรูปร่างของวัตถุโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติหรือการประมวลผลการเชื่อมโยงห้า-แกน ตัวอย่างเช่น ถาดขึ้นรูปเยื่อกระดาษ-ที่บรรจุระบบเกม Sony PS5 ใช้การออกแบบโปรไฟล์เพื่อเก็บโฮสต์ ที่จับ สายเคเบิล และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ ไว้ในโมดูลแยกกัน ปริมาตรรวมของบรรจุภัณฑ์เล็กกว่าพลาสติกโฟมทั่วไปถึง 30% ในขณะเดียวกัน การออกแบบแบบแยกส่วนทำให้ง่ายต่อการประกอบและแยกชิ้นส่วนอย่างรวดเร็ว

3. ค้นหามุมการขึ้นรูปและมุม R ที่ดีที่สุด
มุมในการรื้อถอน (ความเอียงของแม่พิมพ์) และมุม R- (รัศมีของเนื้อ) เป็นปัจจัยสำคัญสองประการที่ส่งผลต่อความแน่นหนาของบรรจุภัณฑ์ เพื่อการถอดแบบง่าย แม่พิมพ์แบบดั้งเดิมมักใช้มุมการขึ้นรูปที่มากขึ้น ( มากกว่าหรือเท่ากับ 3 องศา ) ซึ่งทำให้ด้านบรรจุเอียงและทำให้เปลืองพื้นที่ ด้วยการปรับโครงสร้างการขึ้นรูปให้เหมาะสม (เช่น การดึงแกนด้านข้างและการถอดแบบไฮดรอลิก) แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงสามารถลดมุมการขึ้นรูปให้เหลือภายใน 1 องศา นอกจากนี้ยังสามารถเปลี่ยนมุม R ของระดับความสูงแบบไดนามิกตามความสูงของผลิตภัณฑ์ (ยิ่งความสูงสูง มุม R ก็จะยิ่งมากขึ้น) วิธีนี้จะช่วยเพิ่มการใช้พื้นที่ในแนวตั้งให้สูงสุดในขณะที่ยังคงสามารถถอดชิ้นส่วนออกได้อย่างราบรื่น ตัวอย่างเช่น ถาดขึ้นรูปเยื่อกระดาษในกล่องบรรจุภัณฑ์ Apple iPhone มีมุมถอดแบบไมโคร 0.5 องศา ทำให้บรรจุภัณฑ์สั้นลง 5 มม. และเทอะทะน้อยลง 8%

2 กระบวนการขึ้นรูปใช้การควบคุมระดับไมโครมิเตอร์-เพื่อค้นหาสมดุลที่เหมาะสมระหว่างความหนาแน่นและความแม่นยำ
1. ขั้นตอนการกรองแบบกดเปียกและดูดสูญญากาศ
วิธีการอัดแบบเปียกใช้แรงดันสูง (มากกว่าหรือเท่ากับ 10MPa) และอุณหภูมิสูง (180–200 องศา) เพื่ออัดเส้นใยเยื่อกระดาษให้แน่น นี่เป็นวิธีหลักในการทำให้บรรจุภัณฑ์มีความหนาแน่นมากขึ้น การใช้แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูง-พร้อมระบบกรองสุญญากาศอาจกำจัดความชื้นและอากาศได้อย่างรวดเร็วในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป ซึ่งทำให้วัสดุมีรูพรุนน้อยลง ตัวอย่างเช่น บรรจุภัณฑ์สำหรับ Huawei MateBook X Pro ใช้เทคโนโลยีการกดแบบเปียก ซึ่งลดความหยาบของพื้นผิวจาก Ra6.3 μm เป็น Ra1.6 μm และเพิ่มความหนาแน่นขึ้น 20% ในเวลาเดียวกัน ยังลดความเสี่ยงของการแตกหักเปราะที่เกิดจากการบีบอัดเส้นใยมากเกินไป โดยการลดระยะเวลาการดูดจาก 8 วินาทีเหลือ 5 วินาที และเปลี่ยนระดับสุญญากาศจาก -0.08MPa เป็น -0.1MPa

2. การรีดร้อนและการรักษาพื้นผิว
เทคนิคการขึ้นรูปแบบกดร้อนใช้อุณหภูมิสูง (150–170 องศา ) และแรงดันสูง (5–8MPa) ในการกดครั้งที่สองบนผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่ขึ้นรูปด้วยเยื่อแห้ง- สิ่งนี้จะกำจัดเสี้ยนและความไม่สม่ำเสมอบนพื้นผิว ช่องแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูง-มีพื้นผิวเรียบที่ Ra0.8 μm เมื่อจับคู่กับการเคลือบ PTFE เพื่อลดความเหนียว จะทำให้พื้นผิวบรรจุภัณฑ์มีความเรียบใกล้เคียงกับชิ้นส่วนที่ฉีดขึ้นรูปพลาสติก ตัวอย่างเช่น บรรจุภัณฑ์สำหรับหูฟังบลูทูธแบบแขวนคอ Xiaomi- ได้รับการประมวลผลโดยการกดร้อนเพื่อทำให้พื้นผิวหยาบน้อยลง ตั้งแต่ Ra3.2 μ m ถึง Ra0.4 μ m ในขณะเดียวกัน ขั้นตอนการแกะสลักจะสร้างพื้นผิวระดับไมโคร-บนพื้นผิว รวมถึงลวดลายทรายละเอียดและลวดลายหนัง พื้นผิวเหล่านี้ไม่เพียงแต่เพิ่มการเสียดสีเพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งของลื่นไถล แต่ยังทำให้ลำดับชั้นของภาพดีขึ้นด้วยการสะท้อนแสงและเงาอีกด้วย

3. แม่พิมพ์ที่มีหลายสถานีและการผลิตอัตโนมัติ
แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูง-ต้องทำงานร่วมกับอุปกรณ์การผลิตที่ทำงานได้ดี แม่พิมพ์แบบหลายสถานี- เช่น แม่พิมพ์แบบหมุนและแบบลูกสูบ สามารถดำเนินการได้หลายขั้นตอนในรอบเดียว เช่น การดูด การขึ้นรูป และการรื้อถอน ซึ่งจะช่วยลดเวลาที่ใช้ในการทำให้แต่ละชิ้นเหลือ 8–12 วินาที สายการผลิตการขึ้นรูปเยื่อกระดาษอัตโนมัติโดยสมบูรณ์จาก Guangdong Hansen Intelligent Equipment Co., Ltd. ใช้แม่พิมพ์ 12 สถานีและแขนกลในการหยิบสินค้าโดยอัตโนมัติ สามารถสร้างได้ 50,000 ชิ้นต่อวัน เราตรวจสอบให้แน่ใจว่าแต่ละบรรจุภัณฑ์มีขนาดเท่ากันโดยใช้การควบคุมอุณหภูมิแม่พิมพ์แบบวงปิด- (ข้อผิดพลาด ± 1 องศา ) และการแก้ไขแรงดันแบบไดนามิก (ข้อผิดพลาด ± 0.1MPa) ซึ่งช่วยในกระบวนการออกแบบ

3 การเลือกวัสดุ: คอมโพสิตไฟเบอร์และการเคลือบฟังก์ชั่นทำให้โครงสร้างมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น
1. การปรับปรุงความหนาแน่นและเส้นใยคอมโพสิต
เป็นเรื่องยากสำหรับวัสดุเส้นใยเดี่ยว เช่น ชานอ้อยและเส้นใยไม้ไผ่เพื่อให้ตรงกับความต้องการด้านความแข็งแกร่ง ความยืดหยุ่น และความสามารถในการจ่ายได้ในเวลาเดียวกัน ด้วยการผสมเส้นใยหลากหลายชนิด เช่น เส้นใยไม้ไผ่ ชานอ้อย และเส้นใยไม้ แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูง-จึงสามารถมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นได้ ตัวอย่างเช่น เส้นใยไม้ไผ่ค่อนข้างแข็งแรง (มากกว่าหรือเท่ากับ 500MPa) ชานอ้อยมีความยืดหยุ่นสูง (ยืดออกเมื่อขาดมากกว่าหรือเท่ากับ 15%) และโครงสร้างเส้นใยไม้มีความแข็งมาก (โมดูลัสยืดหยุ่นของมันมากกว่าหรือเท่ากับ 10GPa) เมื่อคุณผสมทั้งสามสิ่งนี้ในอัตราส่วน 6:3:1 คุณสามารถจัดการความหนาแน่นของการขึ้นรูปเยื่อกระดาษได้ที่ 0.6–0.8g/cm³ ซึ่งมากกว่าความหนาแน่นของวัสดุเดี่ยวถึง 15% เทคนิคการวางแนวเส้นใยของแม่พิมพ์ยังทำให้บรรจุภัณฑ์มีความหนาแน่น 20% ในแนวตั้ง (ทิศทางของการบีบอัด) มากกว่าในแนวนอน ซึ่งทำให้ใช้พื้นที่ได้ดีขึ้น

2. การเคลือบที่ตอบสนองวัตถุประสงค์และทำให้พื้นผิวแข็งแรงขึ้น
แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูง-สามารถใช้เทคโนโลยีการเคลือบแบบฟังก์ชันเพื่อทำให้บรรจุภัณฑ์ทนทานต่อความชื้นและการเสียดสีได้มากขึ้น ตัวอย่างเช่น บรรจุภัณฑ์สำหรับหูฟัง Sony WH-1000XM5 มีการเคลือบกันน้ำแบบชีวภาพ (ความหนาน้อยกว่าหรือเท่ากับ 5 μm) บนพื้นผิวของแม่พิมพ์เยื่อกระดาษ ซึ่งจะช่วยลดอัตราการดูดซึมน้ำของบรรจุภัณฑ์จาก 12% เหลือ 3% นาโนซิลิกา (ความแข็งของดินสอมากกว่าหรือเท่ากับ 3H) ทำให้การเคลือบแข็งขึ้นในเวลาเดียวกัน เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดรอยขีดข่วนขณะเคลื่อนย้าย โครงสร้างจุลภาคของแม่พิมพ์ (ความลึก 0.1–0.3 มม.) สามารถใช้เพื่อสร้างเทคโนโลยีการบรรเทา เช่น การพิมพ์โลโก้แบรนด์แบบ 3 มิติ ซึ่งไม่เพียงทำให้แบรนด์เป็นที่รู้จักมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังทำให้ภาพดูบวมน้อยลงด้วยการใช้เอฟเฟกต์แสงและเงา

4 ตัวอย่างอุตสาหกรรม: การใช้แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูง-ในขนาดกะทัดรัด
1. บรรจุภัณฑ์สำหรับ Apple iPhone 15 Series
Apple ใช้แม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูง-ในการออกแบบบรรจุภัณฑ์ "ช่องว่างเป็นศูนย์":

ความแม่นยำของแม่พิมพ์: การใช้การประมวลผลการเชื่อมโยงห้า-แกน ความไม่ถูกต้องของโพรงแม่พิมพ์จะน้อยกว่า 0.03 มม.
การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้าง: โทรศัพท์มือถือ ที่ชาร์จ MagSafe และคู่มือการใช้งานทั้งหมดได้รับการแก้ไขในโมดูลที่แยกจากกันซึ่งมีลักษณะเหมือนกับการออกแบบ ซึ่งช่วยลดขนาดของบรรจุภัณฑ์ลงได้ 18% เมื่อเทียบกับครั้งก่อน
วัสดุใหม่: มีความหนาแน่น 0.7 ก./ซม. ผลิตจากเส้นใยไม้ไผ่รีไซเคิล 100% และเยื่อชานอ้อย แรงอัดแรงขึ้น 25%
2. บรรจุภัณฑ์สำหรับโทรศัพท์หน้าจอพับ Lenovo Moto Razr 50d
Lenovo ใช้การออกแบบแม่พิมพ์แบบโมดูลาร์เพื่อสร้างเอฟเฟกต์ "จอแสดงผลแบบลอย" ในบรรจุภัณฑ์:

โครงสร้างแม่พิมพ์: ด้วยการใช้เทคโนโลยีการดึงแกนด้านข้างและเทคโนโลยีการขึ้นรูปแบบไฮดรอลิก มุมการขึ้นรูปแบบจะลดลงเหลือ 0.8 องศา ซึ่งหมายความว่าแนวตั้งของผนังด้านข้างของบรรจุภัณฑ์อยู่ที่อย่างน้อย 98 องศา
การรักษาพื้นผิว: การกดร้อนและการปั๊มความร้อนด้วยเลเซอร์จะสร้างพื้นผิวแสงแบบไดนามิกบนพื้นผิวบรรจุภัณฑ์ซึ่งทำให้ดูบางลง
โครงสร้างรองรับแบบรังผึ้งเข้ามาแทนที่โฟมเก่า ซึ่งลดน้ำหนักของบรรจุภัณฑ์ลง 30% และปริมาตรลดลง 25%