一, Memilih dan menyiapkan bahan mentah: langkah pertama menuju kerataan
1. Menemukan jenis dan rasio serat terbaik
Kualitas serat mempunyai pengaruh langsung terhadap seberapa baik pulp dapat terbentuk. Serat dalam pulp kayu jenis konifera relatif panjang (1,2–3,5 mm), yang dapat membuat produk lebih kuat dan kecil kemungkinannya untuk sobek, namun jumlahnya harus dikontrol untuk menghindari permukaan kasar yang disebabkan oleh serat yang kusut. Serat pada pulp kayu keras relatif pendek (0,5–1,5 mm), sehingga dapat membuat pulp mengalir lebih baik dan membantu pengisian cetakan secara merata. Yang terbaik adalah mencampur pulp kayu jenis konifera dan pulp kayu-berdaun lebar dengan perbandingan 3:7 untuk penggunaan praktis guna mendapatkan keseimbangan yang tepat antara kekuatan dan kehalusan permukaan.
2. Kontrol yang tepat terhadap proses pembuatan pulp
Derajat pemukulan (derajat penyadapan) merupakan faktor penting yang mempengaruhi penyebaran serat. Teknologi penggilingan basah dapat digunakan untuk membuat struktur berpori mikro pada permukaan serat, yang akan meningkatkan kemampuan penyerapan slurry. Misalnya, perusahaan rantai pasokan Apple menggunakan proses pembuatan pulp bertingkat. Serat panjang (bubur kayu jenis konifera) dibuat menjadi pulp dengan konsentrasi tinggi 10% atau lebih untuk membuatnya membengkak dan rusak; serat pendek (pulp kayu keras) dikontrol agar memiliki tingkat pemukulan antara 30 derajat SR dan 45 derajat SR agar tidak terpotong terlalu banyak. Penggunaan model pembuatan pulp dinamis telah membuat kertas di satu lini produksi menjadi 15% lebih kuat dan mengurangi jumlah pulp kayu yang digunakan sebesar 8% per ton kertas.
3. Dampak gabungan dari penambahan
Poliakrilamida kationik (CPAM) adalah penambah yang menetralkan muatan untuk membuat serat menempel lebih kuat. Menambahkan larutan 0,2% dapat membuat struktur membran jaringan selama dehidrasi tekanan negatif, yang mengurangi kehilangan chip lebih dari 86%.
Perekat: Mencampur 0,2% perekat AKD dengan 1% pati kationik dapat membuat ikatan antar lapisan 92% lebih kuat dan menghentikan serat agar tidak terkelupas dari permukaan.
Agen kedap air: losion parafin menghasilkan lapisan pada permukaan serat yang melindunginya dari kerusakan air dan menjaga kekuatannya tetap konsisten.
2, Meningkatkan proses pencetakan untuk mendapatkan kontrol dalam satu milimeter
1. Teknologi untuk cetakan hisap vakum
Cetakan hisap vakum adalah metode umum dalam bisnis pengemasan industri. Ia menggunakan adsorpsi tekanan negatif untuk mengisi cetakan secara merata dengan bubur. Kontrol parameter utama meliputi:
Tingkat vakum: Jaga antara -0,06MPa dan -0,08MPa untuk memastikan bubur terserap dengan cepat dan menjaga serat agar tidak terlalu tegang.
Ubah waktu adsorpsi berdasarkan seberapa kental produknya. Biasanya diperlukan waktu 8 hingga 15 detik. Jika terlalu pendek, mungkin tidak terisi seluruhnya, dan jika terlalu panjang, seratnya mungkin akan mengendap dan terlepas.
Suhu cetakan: Untuk mempercepat penguapan air dan mendorong ikatan hidrogen antar serat, panaskan cetakan hingga 150 hingga 200 derajat Celcius.
2. Proses pencetakan kompresi basah
Jika produk memiliki kadar air 50% hingga 75%, produk tersebut diolah dengan pengepresan basah. Kekencangan produk dapat ditingkatkan sebesar 20% ketika tekanan antara 0,4 dan 0,6 MPa dan suhu antara 180 dan 200 derajat. Kekasaran permukaannya adalah Ra Kurang dari atau sama dengan 0,8 μm. Sebuah perusahaan tertentu menggunakan mesin pengepres panas untuk menekan dan memoles baki bagian dalam iPhone. Hal ini membuat permukaan sehalus cermin dan menurunkan koefisien gesekan menjadi 0,354.
3. Teknologi pengeringan dalam microwave
Pengeringan dengan microwave dapat memanaskan bagian dalam dan luar produk secara bersamaan, sehingga menurunkan tekanan pengeringan dibandingkan dengan pengeringan udara panas pada umumnya. Dengan mengatur kurva pengeringan dalam beberapa bagian (dengan suhu<90 ℃ in the front section and 120 ℃ -150 ℃ in the back section), the surface fibers may be prevented from drying out soon and becoming brittle, and the moisture content of the product can be uniformly reduced to 10% -12%.
3, Ide-ide baru untuk desain cetakan: mendobrak batasan fisik
1. Membuat cetakan dengan sangat teliti
Memilih bahan yang tepat: Terbuat dari paduan aluminium-kelas penerbangan (misalnya 7075-T6) atau baja berlapis krom, dengan kekerasan HRC60 atau lebih tinggi, dan dapat menangani lebih dari 100.000 siklus pencetakan.
Perlakuan permukaan: Pusat permesinan lima-sumbu CNC digunakan untuk mengukir rongga cetakan secara presisi, yang memiliki kekasaran permukaan Ra Kurang dari atau sama dengan 0,4 μm. Perlakuan pelapisan krom membuat permukaan 30% lebih keras dan mengurangi kemungkinan serat menempel padanya.
Sistem pembuangan: Untuk memastikan bubur terserap secara merata dan tidak tersangkut, atur lubang pembuangan (dengan diameter 0,5–1,0 mm dan jarak 15–20 mm) dan saringan filter 0,01 mm sebaik mungkin.
2. Optimalisasi topologi struktural
Rongga cetakan dirancang ringan menggunakan analisis simulasi CAE. Cetakan kemasan seri Huawei Mate, misalnya, memiliki struktur rusuk yang diperkuat sarang lebah-yang membuatnya 30% lebih ringan dan 40% lebih tahan terhadap benturan. Cetakan baki bagian dalam apel memiliki 12 ukuran sel sarang lebah yang berbeda. Ia menggunakan optimasi topologi untuk menemukan keseimbangan yang tepat antara berat dan kekuatan.
3. Menambahkan fitur-pembersihan mandiri
Perangkat getaran ultrasonik (20kHz-40kHz) dapat dimasukkan ke dalam desain cetakan untuk dengan cepat menghilangkan serpihan serat selama proses pencetakan. Sebagai alternatif, lapisan Teflon (ketebalan 5-10 μm) dapat digunakan untuk mengurangi kepatuhan serat dan kebutuhan pembersihan oleh manusia.
4, Studi Kasus Khas: Transisi dari Laboratorium ke Aplikasi Industri
Kasus 1: Baki bagian dalam Apple iPhone
Bahan bakunya adalah ampas bambu (60%), ampas tebu (30%), dan serat nano (10%). Seratnya panjangnya 0,8 hingga 1,2 milimeter.
Tekanan pembentukan pengepresan basah 0,5MPa, suhu 190 derajat, dan waktu 40 detik; daya pengeringan microwave 5kW dan waktu 8 menit.
Efek: Kekasaran permukaan Ra Kurang dari atau sama dengan 0,5 μm, kesalahan pemasangan dengan kontur ponsel adalah<0.1 mm, and the phone passed the 1.5-meter drop test.
Kasus 2: Kemasan untuk Sony Xperia 1 V
80% pulp daur ulang dan 20% tinta konduktif yang dapat terurai merupakan bahan mentahnya. Resistivitas permukaan adalah 10 ⁶ -10 ⁹ Ω/sq.
Prosesnya melibatkan pencetakan hisap vakum dengan derajat vakum -0,07MPa dan periode adsorpsi 12 detik. LOGO merek diukir dengan laser hingga kedalaman 0,03 milimeter.
Efek: Ketahanan aus permukaan telah melewati 500 pengujian Martindale, dan fungsi pemantauan suhu dan kelembaban transportasi telah diterapkan.
