一 องค์ประกอบหลักที่ส่งผลต่อการออกแบบความหนา
1. ข้อกำหนดสำหรับน้ำหนักและการตกกระแทกของผลิตภัณฑ์
ISTA 3A เป็นมาตรฐานสากลสำหรับการทดสอบการบรรจุผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อการขนส่ง ความสูงตกมาตรฐานคือระหว่าง 0.8 ถึง 1.2 เมตร ข้อมูลการทดลองระบุว่าเมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เคลื่อนที่ซึ่งมีน้ำหนัก 1.6 นิวตัน ลงมาจากความสูง 1 เมตร และความเร่งในการกระแทกที่จำเป็นยังคงอยู่ต่ำกว่า 25 กรัม จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่ตามมา:
ข้อกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น: ค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นของการขึ้นรูปเยื่อกระดาษต้องเป็น 12N/mm หรือสูงกว่า ซึ่งสามารถทำได้โดยการเพิ่มความหนาหรือเปลี่ยนโครงสร้างโครงรองรับ
ความสัมพันธ์ระหว่างความหนาและน้ำหนัก: โครงสร้างแม่พิมพ์เยื่อกระดาษที่มีความหนา 1–2.5 มม. สามารถรับน้ำหนักคงที่ได้ 50–120N ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์น้ำหนักเบา เช่น แท็บเล็ตและโทรศัพท์มือถือ สำหรับสิ่งของที่มีน้ำหนักมาก เช่น แล็ปท็อป (3–5 กก.) ควรใช้ผลิตภัณฑ์ที่ทำด้วยกระบวนการรีดแบบเปียกที่มีความหนา 2–3 มม. หรือควรปรับปรุงประสิทธิภาพการกันกระแทกด้วยการออกแบบแบบเคลือบ
2. ประเภทของกระบวนการและการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้าง
ความหนาได้รับผลกระทบอย่างมากจากกระบวนการขึ้นรูปต่างๆ:
กระบวนการอัดแบบเปียก: การขึ้นรูปด้วยแรงดันสูง-ทำให้เส้นใยมีความหนาแน่นมากขึ้น และผลิตภัณฑ์มักจะมีความหนาระหว่าง 0.5 ถึง 2 มม. ตัวอย่างเช่น บรรจุภัณฑ์สำหรับโทรศัพท์ Sony Xperia 1 V ทำจากเยื่อกระดาษเปียก 0.8 มม. และมีการออกแบบซี่โครงรองรับรูปรังผึ้ง- ซึ่งจะช่วยลดอัตราความเสียหายต่อชิ้นส่วนจาก 8% เหลือ 0.3% ในระหว่างการทดสอบการตกกระแทก
วิธีการอัดแห้งใช้เส้นใยที่ผ่านการอบร้อน-เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาโดยทั่วไป 1.5 ถึง 3 มม. บรรจุภัณฑ์แล็ปท็อป Lenovo ใช้การขึ้นรูปเยื่อกระดาษแห้ง 2 มม. และช่องการไหลแบบไล่ระดับเพื่อปรับปรุงการกระจายตัวของเส้นใย ทำให้ผลิตภัณฑ์แน่นขึ้น 20% และข้อผิดพลาดความเรียบของพื้นผิวน้อยกว่า 0.08 มม.
สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานหนัก- เช่น เซิร์ฟเวอร์และเครื่องมือทางอุตสาหกรรม จำเป็นต้องมีการขึ้นรูปเยื่อกระดาษที่มีผนังหนา 4 ถึง 12 มม. บริษัทแห่งหนึ่งได้ทำการบรรจุถาดหนา 10 มม. ซึ่งได้รับการเคลือบด้วยแม่พิมพ์เคลือบด้วยโครเมียม ซึ่งช่วยลดต้นทุนในการขนส่งอุปกรณ์แต่ละชิ้นลง 15% และเพิ่มความพึงพอใจของลูกค้าได้ 12%
3. ปรับสมดุลต้นทุนและข้อจำกัดด้านพื้นที่
เมื่อบรรจุสิ่งของไฟฟ้าที่บางเป็นพิเศษ- เช่น นาฬิกาอัจฉริยะและหูฟัง ความหนาจะต้องไม่เกิน 3 มม. บรรจุภัณฑ์สำหรับหูฟัง Apple Beats Studio Pro ประกอบด้วยเยื่อกระดาษเสริมนาโนเซลลูโลส 0.3 มม. การออกแบบนี้มีอาร์เรย์พรุนขนาดเล็กที่มีขนาดรูพรุน 0.2 มม. ซึ่งเพิ่มอัตราการดูดซับพลังงาน 40% ในขณะที่ยังคงมีน้ำหนักเบา นอกจากนี้ ด้วยการใช้การออกแบบแบบโมดูลาร์ (เช่น การเชื่อมต่อแบบ snap แทนกาว) ความหนาของชิ้นส่วนบรรจุภัณฑ์สามารถลดลงได้ 30% และอัตราการรีไซเคิลสามารถสูงถึง 82%
2 มาตรฐานสำหรับความหนาของอุตสาหกรรมและกรณีทั่วไป
1. มาตรฐานและกฎการทดสอบที่ใช้กันทั่วโลก
มาตรฐาน ISTA 3A: บรรจุภัณฑ์ต้องไม่ปล่อยให้ผลิตภัณฑ์เร่งความเร็วเกิน 25 กรัม เมื่อตกจากความสูง 0.8 ถึง 1.2 เมตร ธุรกิจแห่งหนึ่งผลิตบรรจุภัณฑ์ขึ้นรูปเยื่อกระดาษหนา 1.5 มม. เพื่อให้เป็นไปตามเกณฑ์นี้ พวกเขาใช้การจำลองเพื่อปรับปรุงเค้าโครงของโครงรองรับ ซึ่งทำให้มีอัตราการส่งผ่านสำหรับบรรจุภัณฑ์โทรศัพท์มือถือในการทดสอบการตกจากที่สูง 1.2 เมตร
GB/T 10739 การทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม: ตัวอย่างต้องได้รับการบำบัดล่วงหน้า-เป็นเวลา 24 ชั่วโมงในบรรยากาศที่มีอุณหภูมิ 23 องศา ± 1 องศา และความชื้นสัมพัทธ์ 50% ± 2% ด้วยการจัดการระดับความชื้นของการขึ้นรูปเยื่อกระดาษ (4% ถึง 12%) ธุรกิจบางแห่งทำให้ผลิตภัณฑ์ของตนมีเสถียรภาพมากขึ้น 50% ในกรณีที่ความชื้นเปลี่ยนแปลง
2. การดำเนินธุรกิจและแนวคิดใหม่
กลยุทธ์ของ Lenovo ในการเปลี่ยนพลาสติก: ใช้การขึ้นรูปเยื่อหนา 1.5 ถึง 2 มม. แทนการกันกระแทกพลาสติกในบรรจุภัณฑ์แล็ปท็อป สิ่งนี้จะนำไปสู่ความก้าวหน้าด้านประสิทธิภาพผ่านการเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้:
การเพิ่มประสิทธิภาพอัตราส่วนไฟเบอร์: เพิ่มเส้นใยยาว 30% เพื่อสร้างโครงสร้างโครงกระดูก และรวมเยื่อเชิงกลความเร็วสูง (TMP) เพื่อทำให้เส้นใยประสานกันได้ดีขึ้น
การใช้ Enhancer: การเพิ่มโซลูชัน PAM 0.2% เพื่อสร้างโครงสร้างเมมเบรนเครือข่ายจะลดการหลุดของชิปลง 86%;
การอัพเกรดกระบวนการรีดร้อน: การใช้อุณหภูมิ 180 องศา 0.5 MPa และ 40 วินาที ความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์จะเพิ่มขึ้น 20% และความคลาดเคลื่อนของความเรียบของพื้นผิวน้อยกว่า 0.08 มม.
Fiber Aesthetics ใหม่ของ Apple: บรรจุภัณฑ์สำหรับหูฟัง Beats Studio Pro ทำจากวัสดุที่ทำจากไฟเบอร์ทั้งหมด- (เส้นใยไม้ไผ่และเส้นใยชานอ้อย) การออกแบบนี้มีข้อประนีประนอมระหว่างความทนทานและความแม่นยำ:
นาโนเซลลูโลสเป็นตัวรองรับ: การเติมนาโนเซลลูโลส (เส้นผ่านศูนย์กลาง 50–100 นาโนเมตร) ทำให้วัสดุแข็งแกร่งขึ้น 50% ภายใต้แรงดึง
การออกแบบโครงสร้างที่มีรูพรุนขนาดเล็ก: ใช้เซลล์รังผึ้งที่ห่างกัน 0.3 มม. เพื่อแบ่งส่วนบริเวณ สิ่งนี้จะลดอัตราความเสียหายจาก 8% เป็น 0.3% ในระหว่างการทดสอบการตก
การผลิตแบบโมดูลาร์: การใช้แม่พิมพ์เครื่องจักรที่มีความแม่นยำ CNC รับประกันว่าขนาดบรรจุภัณฑ์มีความแม่นยำภายใน ± 0.05 มม. ซึ่งทำให้ง่ายต่อการประกอบเข้ากับผลิตภัณฑ์
