1. Vlastnosti materiálu: Výhody použitia prírodných vlákien v mechanických systémoch
Rastlinné vlákna vrátane odpadového papiera, bambusovej buničiny a bagasy z cukrovej trstiny sa používajú na výrobu lisovanej buničiny. Technológia vákuového nasávania sa používa na jej tvarovanie do trojrozmernej sieťovej štruktúry. Vlákna tejto štruktúry sú náhodne prepletené, aby vytvorili trojrozmerný podporný systém, ktorý vyzerá ako včelí plást. Má nasledujúce mechanické vlastnosti:
Ako sa šíri napätie: Štruktúra vlákien, ktorá je tvorená vodíkovými väzbami a vzájomne sa prelínajú, umožňuje, aby vonkajšie tlaky boli absorbované elastickou deformáciou namiesto kompresie materiálu. Napríklad tácka na vajcia váži len 65 g, ale dokáže udržať 80 kg vertikálnej statickej sily bez toho, aby sa zlomila. Voštinová štruktúra zabraňuje ohybu jedného podnosu o viac ako 3 mm, čo je lepšie ako u penových plastov rovnakej hrúbky.
Optimalizácia hustoty a pevnosti: Keď sa vlákna tvarujú pri vysokých teplotách a tlakoch (180–250 stupňov, 5–10 MPa), vodíkové väzby medzi nimi sa reorganizujú a hustota stúpne na 0,6–0,8 g/cm³, vďaka čomu je materiál oveľa pevnejší. Pridaním hydroizolačného činidla na báze síranu hlinitého alebo spevňujúcej zlúčeniny škrobového lepidla sa zvýši priľnavosť vlákien o 30 % a materiál zostane ľahký (o 50 % menej hustý ako drevo).
Dynamický tlmiaci výkon: Pri nárazovom testovaní existuje negatívna korelácia medzi tlmiacou vzdialenosťou pri lisovaní buničiny a prenášaným zrýchlením. Napríklad určitý typ balenia mobilného telefónu používa viacvrstvovú kompozitnú štruktúru (dutina + vertikálna výstuž) na zníženie rýchlosti, ktorou sa vibrácie šíria počas prepravy, o 40 %. Miera integrity produktu pri pádových testoch je 99,7 %.
2. Konštrukčný dizajn: Prechod od jedinej ochrany k systémovým riešeniam
Potreba rôznych druhov elektronických a elektrických produktov tlačí lisovanie buničiny na prechod od „univerzálneho vyrovnávania“ k „ochrane systému na mieru“:
Optimalizácia geometrie: Komory a výstuhy: Navrhovanie formy na vytváranie dutín a pridávanie rebier. Napríklad určitý druh balenia prenosného počítača používa „dobre“ tvarovanú vertikálnu výstužnú štruktúru, ktorá zdvojnásobuje nosnosť-a dokáže udržať tlak 100 kg pri stohovaní.
Kompozit s viac ako jednou vrstvou: Kompozit z troch až piatich vrstiev celulózovej dosky, ktorý dokáže zvládnuť vysoké teploty a tlaky. Vďaka tomu je spojenie medzi vrstvami vlákien o 30 % až 50 % pevnejšie. Istá značka televíznych obalov má 5-vrstvovú kompozitnú štruktúru, ktorá pojme 500 kg výrobkov a má pevnosť v tlaku 15MPa.
Ochrana podľa regiónu:
Bariéra s Honeycomb: Voštinové jednotky v mikro mierke sa používajú na rozdelenie oblastí pre presné časti, ako sú moduly kamier a dosky plošných spojov. Keď sú tieto jednotky zasiahnuté zvonku, spolupracujú na deformácii a absorbovaní energie. Obal pre určitú značku slúchadiel má 0,5 mm tvar včelieho plástu a miera poškodenia dielov počas testovania pádom klesla z 8 % na 0,3 %.
Ukladanie gradientu: Vytvorte gradienty hustoty na základe toho, ako je rozložená hmotnosť produktu. Určitý druh balenia hernej konzoly má napríklad štruktúru s vysokou -hustotou (0,8 g/cm³) v oblasti ťažiska a štruktúrou s nízkou -hustotou (0,5 g/cm³) v oblasti okrajov. Vďaka tomu je obal o 20 % ľahší a o 15 % lepší pri ochrane konzoly.
3. Použitie v podnikaní: od špičkových- gadgetov až po pokrytie celej scény
V oblasti 3C elektroniky:
Balenie pre mobilné telefóny: Huawei Mate 60 Pro má buničinu lisovanú vložku, ktorá znižuje spotrebu energie pri preprave o 12 % vďaka svojej presnej konštrukcii lepenia. Pádový test obstál na výbornú, s výškou 1,5 metra a šiestimi voľnými pádmi na všetky strany.
Lenovo pomaly prestane používať plastové tlmiace obaly pre notebooky počnúc rokom 2022 a prejde na 100% lisovanie buničiny do roku 2024. Séria Yoga obsahuje štruktúru „dvojkomorová + zakrivená vertikálna tyč“, ktorá prešla štandardným testovaním ISTA 3A, čo simuluje podmienky celosvetovej prepravy.
V oblasti domácich spotrebičov:
Séria Samsung QLED používa na balenie televízorov kombináciu „podnos z buničiny + vyrovnávacia páska EPE“. Tácka pojme 200 kg, čo znižuje celkovú hmotnosť balíka o 35 % a emisie uhlíka o 50 %.
Vonkajšia jednotka klimatizácie využíva celulózovú tvarovanú rohovú výstuhu, ktorá bola vylepšená simuláciou ANSYS. Pri statickom zaťažení 80 kg sa môže ohnúť o menej ako 2 mm a stojí o 40 % menej ako typické drevené rohové výstuhy.
Zariadenia, ktoré môžete nosiť:
Inteligentné hodinky: Obal hodiniek Apple Watch Series 8 je vyrobený z 0,3 mm ultra-tenkej buničiny. Chráni jemné elektronické súčiastky pomocou technológie „mikroporézna priedušnosť + anti-statický povlak“ a pri otvorení sa poškodí menej ako 0,1 % času.
