一, Избор на материал: физическият крайъгълен камък на устойчивостта на удар
1. Ограничения на традиционните материали
Пластмаси като PC и ABS отдавна доминират на жилищния пазар на потребителска електроника поради своята лека, лесна за обработка и предимства в цената. Съществуват обаче очевидни недостатъци в устойчивостта на удар на обикновените пластмаси: лабораторните данни показват, че поликарбонатните (PC) черупки имат степен на повреда до 32%, когато ъглите докоснат земята по време на тест за падане от 1,5- метра. Основната причина е, че пластмасите са склонни към чупливост в среда с ниска температура и са склонни към стареене и обезцветяване след продължителна употреба. Въпреки че металните материали като алуминиеви и магнезиеви сплави имат висока якост, те са тежки и могат да повлияят на предаването на сигнала. Например, някои метални калъфи за телефони могат да причинят затихване на сигнала с над 15%.
2. Революционни приложения на нови материали
За да компенсира недостатъците на традиционните материали, индустрията ускорява насърчаването на материалните иновации:
Композитни материали: пластмаса, подсилена с въглеродни влакна (CFRP) и пластмаса, подсилена със стъклени влакна (GFRP), повишават устойчивостта на удар с 2-3 пъти, като същевременно поддържат лекота чрез синергичния ефект на влакната и матрицата. Например, след като определена марка преносим компютър използва CFRP обвивка, степента на увреждане на вътрешния твърд диск намалява от 18% на 3% при тест за падане от 2 метра.
Интелигентни материали: Сплавта с памет на формата (SMA) може да възстанови оригиналната си форма чрез температурни промени след удар. Композитната обвивка SMA-PC, разработена от лаборатория, демонстрира способност за само-възстановяване при симулирано изпитване на падане, намалявайки скоростта на разпространение на пукнатини с 60%.
Материали на биологична основа: Разградимите пластмаси като полимлечна киселина (PLA) са постигнали якост на удар, близка до традиционните инженерни пластмаси чрез технология за нано модифициране, като същевременно отговарят на изискванията за опазване на околната среда.
3. Синергичният ефект от комбинирането на материали
Единичен материал е трудно да отговори на всички изисквания за производителност, така че дизайнът на слоестата структура се превърна в масов. Например патентът за дву-слойна защитна обвивка на Shenzhen Qidian Technology използва твърд PC върху външния слой, за да устои на първоначалния удар, и силикон върху вътрешния слой, за да абсорбира остатъчната енергия. Тестовете показват, че този дизайн намалява степента на повреда на екрана на мобилните телефони от 28% на 5%. Тази комбинирана стратегия за „комбиниране на твърдост и гъвкавост“ се превръща в стандарт за оборудване от висок-клас.
2, Структурен дизайн: Изкуството на механиката на енергийната дисперсия
1. Оптимизираща логика на разпределението на напрежението
Преносът на енергия при падащ удар следва закона за дифузия на "повърхност на линията на точката". Експериментите показват, че когато ъгълът докосне земята, силата на удара ще се предаде през структурата на корпуса на всички страни. Ако дизайнът не е разумен, локалното напрежение може да надвиши границата на провлачване на материала. „Множествената буферна структура“ на предприятието за прецизни инструменти разпръсква силата на удара по цялата повърхност на корпуса чрез прецизно изчисляване на оформлението на усилващите ребра, намалявайки степента на повреда на продукта със 70% при теста за падане от 1,2 метра.
2. Иновативни форми на буферни структури
Структура на пчелна пита: Вътрешната структура на пчелна пита, постигната чрез технологията за 3D печат, може да намали теглото с 15%, като същевременно подобрява устойчивостта на удар с 40%. След приемането на този дизайн за черупката на определен дрон, степента на повреда на двигателя намаля от 22% на 4% по време на тест за падане от 3 метра.
Структура на въздушна възглавница: определена марка калъф за мобилен телефон е вграден с микро въздушни възглавници в четирите ъгъла. При изпускане времето на удара се удължава от промените във въздушното налягане. Действителните измервания показват, че пиковото ускорение при приземяване на завоите е намалено с 55%.
Извит дизайн: Извитият корпус намалява концентрацията на напрежение чрез увеличаване на контактната площ. След приемането на дъгообразен заден панел, честотата на надраскване на гърба на определен таблетен компютър намаля с 40%, докато удобството при захващане се увеличи с 30%.
3. Революцията в надеждността на методите за свързване
Традиционната структура на катарамата е склонна към разхлабване след многократно разглобяване и сглобяване, докато новата технология за свързване променя тази ситуация:
Магнитен невидим дизайн: Вграждането на магнитния лист вътре в буферния слой не само избягва разрязването на структурата от магнитния пръстен, но също така постига бързо разглобяване и сглобяване. След приемането на този дизайн, степента на отделяне на компонента при теста за падане на определени AR очила намалява от 18% на 2%.
Лазерно заваряване: Корпусът на определено медицинско оборудване е заварен с помощта на технология за лазерно заваряване, за да се увеличи здравината на шева до 2,3 пъти от тази на традиционните процеси, като същевременно се постига IP68 водоустойчив рейтинг.
3, Производствен процес: Осигуряване на качеството чрез прецизен контрол
1. Революция на измеренията в прецизното леене под налягане
Прецизността на матрицата пряко влияе върху работата на черупката. Определен производител на мобилни телефони оптимизира параметрите за леене под налягане, за да контролира толеранса на дебелината на стената на корпуса в рамките на ± 0,05 mm, намалявайки структурната деформация на продукта с 35% при тест за падане от 2- метра. В допълнение, многоцветната технология за леене под налягане може да постигне безпроблемна интеграция на твърд скелет и мек буферен слой. След приемането на този процес, устойчивостта на удар на определен корпус на спортна камера се подобрява с 25%.
2. Надграждане на защитата на повърхностната обработка
Нано покритие: Външната обвивка на външно устройство е обработена с нано хидрофобно покритие, което увеличава неговата устойчивост на корозия три пъти във влажна среда, като същевременно се постига повърхностна твърдост от 6H (твърдост на молив).
Анодиране: След обработка с анодиране устойчивостта на износване на корпуса от алуминиева сплав се увеличава 5 пъти. След приемането на този процес степента на надраскване на черупката на определен лаптоп намаля с 80%.
3. Персонализирани пробиви в 3D печата
Технологията за 3D печат на метали прави възможно производството на сложни конструкции. Определена обвивка на авиационен инструмент е проектирана чрез оптимизиране на топологията, намаляване на теглото с 40%, като същевременно се запазва здравината, и съкращаване на производствения цикъл от традиционния процес от 6 седмици на 2 седмици.
