1. خواص المواد: فوائد استخدام الألياف الطبيعية في الأنظمة الميكانيكية
يتم استخدام الألياف النباتية بما في ذلك نفايات الورق، ولب الخيزران، وتفل قصب السكر لصنع اللب المصبوب. يتم استخدام تقنية الشفط الفراغي لتشكيلها في هيكل شبكي ثلاثي الأبعاد-. يتم نسج ألياف هذا الهيكل معًا بشكل عشوائي لتوفير نظام دعم ثلاثي الأبعاد-يشبه قرص العسل. لديها الخصائص الميكانيكية التالية:
كيفية انتشار الإجهاد: يسمح هيكل الألياف، الذي يتكون من روابط هيدروجينية وتشابك، بامتصاص الضغوط الخارجية عن طريق التشوه المرن بدلاً من ضغط المواد. على سبيل المثال، تزن صينية البيض 65 جرامًا فقط، ولكنها يمكنها حمل 80 كجم من القوة الساكنة العمودية دون أن تنكسر. يحافظ هيكل قرص العسل على صينية واحدة من الانحناء لأكثر من 3 مم، وهو متفوق على البلاستيك الرغوي بنفس السماكة.
تحسين الكثافة والقوة: عندما تتشكل الألياف عند درجات حرارة وضغوط عالية (180-250 درجة، 5-10 ميجاباسكال)، يتم إعادة تنظيم الروابط الهيدروجينية بينها، وترتفع الكثافة إلى 0.6-0.8 جم/سم3، مما يجعل المادة أكثر صلابة. تؤدي إضافة عامل العزل المائي بكبريتات الألومنيوم أو مركب تقوية المادة اللاصقة النشا إلى زيادة التصاق الألياف بنسبة 30% مع الحفاظ على المادة خفيفة (50% أقل كثافة من الخشب).
أداء التخزين المؤقت الديناميكي: في اختبار التأثير، هناك علاقة سلبية بين مسافة التخزين المؤقت لقولبة اللب والتسارع المنقول. على سبيل المثال، يستخدم نوع معين من عبوات الهواتف المحمولة هيكلًا مركبًا متعدد-الطبقات (تصميم التجويف + التعزيز الرأسي) لتقليل سرعة انتقال الاهتزازات أثناء الشحن بنسبة 40%. معدل سلامة المنتج في اختبارات السقوط هو 99.7%.
2. التصميم الهيكلي: الانتقال من الحماية الفردية إلى حلول الأنظمة
إن الحاجة إلى أنواع مختلفة من المنتجات الإلكترونية والكهربائية تدفع عملية صب اللب للانتقال من "التخزين المؤقت العالمي" إلى "حماية النظام المخصص":
تحسين الهندسة: الغرف والمقويات: تصميم القالب لعمل فراغات وإضافة أضلاع بداخله. على سبيل المثال، يستخدم نوع معين من عبوات أجهزة الكمبيوتر المحمول بنية تقوية رأسية على شكل "جيد" تعمل على مضاعفة قدرة تحمل الحمولة-ويمكنها تحمل 100 كجم من الضغط عند تكديسها.
مركب ذو أكثر من طبقة: مركب يتكون من ثلاث إلى خمس طبقات من ألواح اللب التي يمكنها تحمل درجات الحرارة والضغوط العالية. وهذا يجعل الارتباط بين طبقات الألياف أقوى بنسبة 30% إلى 50%. تحتوي إحدى العلامات التجارية المعينة لتغليف أجهزة التلفاز على هيكل مركب من 5 طبقات يمكنه استيعاب 500 كجم من المنتجات وله قوة ضغط تبلغ 15 ميجا باسكال.
الحماية حسب المنطقة:
حاجز مع قرص العسل: تُستخدم وحدات قرص العسل صغيرة الحجم لتقسيم المناطق للأجزاء الدقيقة مثل وحدات الكاميرا ولوحات الدوائر. عندما يتم ضرب هذه الوحدات من الخارج، فإنها تعمل معًا لتشويه وامتصاص الطاقة. تحتوي العبوة الخاصة بعلامة تجارية معينة من سماعات الرأس على شكل قرص العسل 0.5 مم، وقد انخفض معدل تلف الأجزاء أثناء اختبار السقوط من 8% إلى 0.3%.
التخزين المؤقت المتدرج: قم بعمل تدرجات للكثافة بناءً على كيفية انتشار وزن المنتج. على سبيل المثال، يحتوي نوع معين من عبوات وحدات التحكم في الألعاب على بنية عالية الكثافة -(0.8 جم/سم³) في منطقة مركز الجاذبية وبنية منخفضة الكثافة-(0.5 جم/سم³) في منطقة الحافة. وهذا يجعل التغليف أخف بنسبة 20% وأفضل بنسبة 15% في حماية وحدة التحكم.
3. استخدمها في الأعمال: بدءًا من الأدوات المتطورة-ووصولاً إلى تغطية المشهد بأكمله
في مجال الإلكترونيات 3C:
التعبئة والتغليف للهواتف المحمولة: يحتوي هاتف Huawei Mate 60 Pro على بطانة مصبوبة من اللب تعمل على تقليل الطاقة المستخدمة أثناء الشحن بنسبة 12% بفضل تركيبته الدقيقة. يجتاز اختبار السقوط بنجاح، بارتفاع 1.5 متر وست قطرات حرة من جميع الجوانب.
ستتوقف لينوفو ببطء عن استخدام الحشوات البلاستيكية لأجهزة الكمبيوتر المحمولة بدءًا من عام 2022 وستتحول إلى صب اللب بنسبة 100٪ بحلول عام 2024. تشتمل سلسلة Yoga على هيكل "غرفة مزدوجة + شريط عمودي منحني" اجتاز اختبار ISTA 3A القياسي، والذي يحاكي ظروف النقل في جميع أنحاء العالم.
في مجال الأجهزة المنزلية:
تستخدم سلسلة Samsung QLED مزيجًا من "صينية اللب المصبوبة + شريط EPE العازل" لتغليف التلفزيون الخاص بها. يمكن للصينية استيعاب 200 كجم، مما يقلل الوزن الإجمالي للعبوة بنسبة 35% وانبعاثات الكربون بنسبة 50%.
تستخدم الوحدة الخارجية لمكيف الهواء بنية دعامة زاوية مصبوبة من اللب تم تحسينها بواسطة محاكاة ANSYS. يمكن أن ينحني أقل من 2 مم عند تطبيق حمل ثابت يبلغ 80 كجم، وتكلفته أقل بنسبة 40% من دعامات الزوايا الخشبية النموذجية.
الأجهزة التي يمكنك ارتداؤها:
الساعة الذكية: عبوة Apple Watch Series 8 مصنوعة من قالب لب فائق النحافة بسمك 0.3 مم. فهو يحمي الأجزاء الإلكترونية الحساسة باستخدام تقنية "التهوية الدقيقة + الطلاء المضاد للكهرباء الساكنة"، ويتعرض للتلف في أقل من 0.1% من الوقت عند فتحه.
