一, 원재료 선택 및 준비: 평탄화를 위한 첫 번째 단계
1. 최적의 섬유질 종류와 비율 찾기
섬유의 품질은 펄프가 얼마나 잘 형성되는지에 직접적인 영향을 미칩니다. 침엽수 펄프의 섬유질은 상대적으로 길기 때문에(1.2~3.5mm) 제품을 더 튼튼하게 하고 찢어짐이 덜할 수 있지만, 섬유질이 엉켜 표면이 거칠어지지 않도록 양을 조절해야 합니다. 활엽수 펄프의 섬유는 상대적으로 짧기 때문에(0.5~1.5mm) 펄프의 흐름을 좋게 만들고 금형을 고르게 채우는 데 도움이 됩니다. 침엽수 목재 펄프와 활엽수 목재 펄프를 3:7 비율로 혼합하여 실제 사용하는 것이 강도와 표면 매끄러움의 적절한 균형을 이루는 것이 가장 좋습니다.
2. 펄프화 공정의 정확한 제어
고해 정도(두드리는 정도)는 섬유가 퍼지는 정도에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 습식 분쇄 기술을 사용하면 섬유 표면에 미세 다공성 구조를 만들어 슬러리의 흡수 능력을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, Apple 공급망 회사는 등급별 펄프화 공정을 사용합니다. 장섬유(침엽수 목재펄프)를 10% 이상의 고농도로 펄프화하여 부풀어오르고 부서지게 하는 단계; 단섬유(활엽수 펄프)는 너무 많이 절단되는 것을 방지하기 위해 30도 SR에서 45도 SR 사이의 고해 정도를 갖도록 제어됩니다. 동적 펄프화 모델을 사용하여 한 제조 라인의 종이를 15% 더 강하게 만들고 종이 1톤당 목재 펄프 사용량을 8% 줄였습니다.
3. 추가의 복합적 영향
양이온성 폴리아크릴아미드(CPAM)는 전하를 중화시켜 섬유가 더욱 단단하게 서로 붙도록 하는 강화제입니다. 0.2% 용액을 추가하면 부압 탈수 중에 네트워크 막 구조를 생성하여 칩 손실을 86% 이상 줄일 수 있습니다.
접착제: 0.2% AKD 접착제와 1% 양이온 전분을 혼합하면 층 사이의 결합을 92% 더 강하게 만들고 섬유가 표면에서 찢어지는 것을 방지할 수 있습니다.
방수제: 파라핀 로션은 섬유 표면에 층을 생성하여 물 손상으로부터 섬유를 보호하고 강도를 일정하게 유지합니다.
2, 밀리미터 이내로 제어할 수 있도록 성형 공정 개선
1. 진공흡입성형 기술
진공 흡입 성형은 산업 포장 사업에서 일반적인 방법입니다. 부압 흡착을 사용하여 금형에 슬러리를 고르게 채웁니다. 주요 매개변수 제어에는 다음이 포함됩니다.
진공 수준: 슬러리가 빠르게 흡수되고 섬유가 너무 많이 변형되지 않도록 -0.06MPa에서 -0.08MPa 사이로 유지하십시오.
제품의 두께에 따라 흡착시간을 변경하세요. 일반적으로 8~15초 정도 소요됩니다. 너무 짧으면 끝까지 채워지지 않을 수 있고, 너무 길면 섬유가 가라앉아 부서질 수 있습니다.
금형 온도: 물의 증발 속도를 높이고 섬유 사이의 수소 결합을 촉진하려면 금형을 섭씨 150~200도로 예열하세요.
2. 습식 압축 성형 공정
제품의 수분함량이 50%~75%일 때 습식프레싱 처리를 합니다. 압력 0.4~0.6MPa, 온도 180~200도에서 제품의 견고성을 20% 높일 수 있습니다. 표면 거칠기는 Ra 0.8μm 이하입니다. 어떤 회사에서는 열간 압착기를 사용하여 iPhone의 내부 트레이를 압착하고 광택을 냅니다. 이는 표면을 거울처럼 매끄럽게 만들고 마찰계수를 0.354로 낮춥니다.
3. 전자레인지 건조 기술
전자레인지 건조는 제품 내부와 외부를 동시에 가열할 수 있어 일반적인 열풍 건조에 비해 건조 스트레스가 낮습니다. 구간별로 건조 곡선을 관리함으로써(온도<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, 금형 설계를 위한 새로운 아이디어: 물리적 경계를 허물다
1. 정확도가 높은 금형 제작
올바른 재료 선택: 항공-등급 알루미늄 합금(예: 7075-T6) 또는 크롬 도금 강철로 제작되었으며 경도는 HRC60 이상이며 100,000회 이상의 성형 주기를 처리할 수 있습니다.
표면 처리: CNC 5{0}축 머시닝 센터를 사용하여 표면 거칠기 Ra가 0.4μm 이하인 금형 캐비티를 정밀하게 조각합니다. 크롬 도금 처리로 표면을 30% 더 단단하게 만들고 섬유가 달라붙을 가능성을 줄입니다.
배기 시스템: 슬러리가 고르게 흡수되고 막히지 않도록 배기 구멍(직경 0.5~1.0mm, 간격 15~20mm)과 0.01mm 필터 스크린을 최대한 배열합니다.
2. 구조적 토폴로지 최적화
금형 캐비티는 CAE 시뮬레이션 분석을 사용하여 경량으로 설계되었습니다. 예를 들어 Huawei Mate 시리즈 포장 금형은 벌집 모양의-강화 리브 구조를 갖추고 있어 30% 더 가볍고 충격에 대한 저항력이 40% 더 높습니다. 사과 내부 트레이 몰드에는 12가지 크기의 벌집 모양 셀이 있습니다. 토폴로지 최적화를 사용하여 무게와 강도 사이의 적절한 균형을 찾습니다.
3. 자체-청소 기능 추가
초음파 진동 장치(20kHz-40kHz)를 금형 설계에 내장하여 성형 공정 중 섬유 잔해물을 빠르게 털어낼 수 있습니다. 또는 테플론 코팅(두께 5-10μm)을 활용하여 섬유 부착을 줄이고 사람이 청소할 필요성을 줄일 수 있습니다.
4, 일반적인 사례 연구: 실험실에서 산업 응용으로의 전환
사례 1: Apple iPhone의 내부 트레이
원재료는 대나무펄프(60%), 사탕수수펄프(30%), 나노섬유(10%)입니다. 섬유의 길이는 0.8~1.2mm입니다.
0.5MPa의 습식 프레싱 성형 압력, 190도의 온도, 40초의 시간; 전자레인지 건조 출력 5kW, 건조 시간 8분.
효과: 표면 거칠기는 Ra 0.5μm 이하, 휴대폰 윤곽선의 피팅 오류는 다음과 같습니다.<0.1 mm, and the phone passed the 1.5-meter drop test.
사례 2: Sony Xperia 1 V용 포장
80% 재활용 펄프와 20% 분해성 전도성 잉크가 원재료를 구성합니다. 표면 저항률은 10 ⁶ -10 ⁹ Ω/sq입니다.
이 공정에는 진공도가 -0.07MPa이고 흡착 기간이 12초인 진공 흡입 성형이 포함됩니다. 브랜드 로고는 0.03mm 깊이까지 레이저로 새겨져 있습니다.
효과: 표면 내마모성은 500번의 Martindale 테스트를 통과했으며 운송 온도 및 습도 모니터링 기능이 적용되었습니다.
