1, Miniaturització i precisió: avenç tecnològic al camp de batalla mil·límetre
La tendència principal en la integració multifuncional de productes electrònics és la miniaturització, que imposa requisits gairebé estrictes sobre la precisió de mecanitzat dels motlles d'injecció. Prenent com a exemple els telèfons intel·ligents, la seva carcassa ha d'integrar desenes d'estructures petites com ara botons, interfícies, ranures d'antena i forats de dissipació de calor. Algunes dimensions clau han de tenir toleràncies controlades dins de ± 0,01 mm, que equival a 1/6 del diàmetre d'un cabell humà. El motlle de la coberta posterior dels telèfons mòbils de pantalla corbada de la sèrie OPPO Find ha d'aconseguir un ajustament perfecte entre la superfície corba i la pantalla a través d'un centre de mecanitzat d'enllaç de cinc eixos. L'error de separació del motlle ha de ser inferior a 0,005 mm, en cas contrari, provocarà un desbordament de l'emmotllament per injecció o una soltura del muntatge.
Repte 1: estabilitat del processament de la microestructura
La relació entre la profunditat de la cavitat i l'amplada dels motlles miniaturitzats sovint supera els 10:1, i els processos de fresat tradicionals són propensos a vibracions causades per una rigidesa insuficient de l'eina, donant lloc a ondulacions superficials o desviacions dimensionals. Per exemple, quan es produeix el suport d'antena interna d'un rellotge intel·ligent, el motlle ha de tallar un canal d'injecció de microescuma de 0,3 mm d'ample. Si la precisió del processament és insuficient, s'obstruirà el flux de material i la resistència del producte final disminuirà en més d'un 30%.
Trajecte innovador: enllaç multieix i mecanitzat d'ultra precisió
El centre de mecanitzat d'enllaços de cinc eixos pot aconseguir un-subjecte i conformació de superfícies complexes una vegada mitjançant regles de reixeta d'alta-precisió amb un desnivell radial del cargol inferior o igual a 0,005 mm, reduint els errors de posicionament repetits. Mitjançant la combinació d'eines de tall recobertes d'aliatge dur (diàmetre inferior o igual a 0,5 mm) i l'estratègia de tall d'anell en capes, la deformació de les estructures de paret -prima es pot controlar en 0,02 mm. A més, la tecnologia de mecanitzat de descàrrega elèctrica (EDM) pot tallar solcs de nivell micròmetre que el mecanitzat mecànic tradicional no pot aconseguir, com ara el control de l'espaiat dels pins del motlle de connector de la caixa de càrrega d'auriculars Huawei FreeBuds, que es basa en EDM per aconseguir una precisió de ± 0,003 mm.
2, Compatibilitat de materials: repte col·laboratiu de múltiples materials
La integració multifuncional de productes electrònics requereix compatibilitat amb diverses característiques dels materials, com ara estructures compostes de metalls i plàstics, coexistència de materials d'alta conductivitat tèrmica i materials d'aïllament i requisits ambientals dels materials biobased. Prenent com a exemple el reposamans de l'ordinador portàtil, la sèrie ASUS Unparalleled adopta un disseny d'emmotllament d'una -peça, que requereix la combinació d'un aliatge ABS+PC i un suport d'aliatge d'alumini mitjançant un procés d'emmotllament per injecció. El motlle ha de suportar una temperatura elevada de 280 graus i una pressió de 150 MPa alhora, i evitar l'esquerda causada per la diferència de coeficient d'expansió tèrmica entre metall i plàstic.
Repte 2: força d'unió de la interfície de materials diferents
En la producció de carcasses de rellotges intel·ligents, sovint s'utilitza el procés d'emmotllament per injecció de PC (policarbonat) i LCP (polímer de cristall líquid) per equilibrar la resistència a les caigudes i la penetració del senyal. Tanmateix, la viscositat de fusió de LCP és només 1/5 de la de PC. Un disseny inadequat del canal de flux del motlle pot provocar una solidificació prematura de LCP i la formació de defectes de delaminació. La pràctica dels motlles d'embalatge de xips TSMC ha demostrat que optimitzant la posició de la porta i la corba de pressió de retenció, la deformació del pin es pot reduir de 0,1 mm a 0,02 mm, però a costa d'escurçar la vida útil del motlle en un 40%.
Ruta innovadora: anàlisi de fluxos de models i modificació de materials
El programari d'anàlisi de flux de motlles (com Moldflow) pot simular el comportament d'ompliment de diferents materials i optimitzar el nombre i la posició de les portes. Per exemple, en el disseny del motlle del portàtil de pantalla de desplaçament Lenovo ThinkBook Plus Gen 6, es va trobar mitjançant la simulació que les portes laterals tradicionals provocarien marques de contracció a les vores de la pantalla. Finalment, es van utilitzar portes en forma de ventilador-i canals de refrigeració conformes, cosa que va provocar un augment del 60% de la planitud del producte. A més, la tecnologia de modificació de materials (com ara afegir nano farcits) pot millorar la força d'unió interfacial. El material compost PC/LCP desenvolupat per una determinada empresa té una resistència a la cisalla interfacial de 35MPa, que és el doble que la PC pura.
3, Dissipació de calor i estabilitat estructural: reptes de gestió tèrmica per a una integració d'alta-densitat
La integració de les funcions del producte electrònic condueix a un augment significatiu de la densitat de calor per unitat de volum, i els motlles d'injecció han d'abordar els problemes de dissipació de calor i deformació estructural simultàniament. Prenent com a exemple la coberta de l'antena de l'estació base 5G, ha de complir els requisits de baixes pèrdues per a la transmissió de senyals d'alta-freqüència i suportar diferències de temperatura exterior de -40 graus a 85 graus. El motlle de material LCP utilitzat per Huawei utilitza tecnologia de fusió selectiva làser (SLM) per imprimir un canal d'aigua de refrigeració conforme, que millora la uniformitat de la temperatura del motlle en un 80%, escurça el cicle de refrigeració de 90 segons a 40 segons i redueix la deformació de la deformació del producte en un 75%.
Repte 3: Processament d'estructures miniaturitzades de dissipació de calor
En la producció d'ulleres AR, per reduir la càrrega del cap, les cames de les ulleres han d'integrar bateries, sensors i mòduls de comunicació. El suport de plàstic té un gruix de paret de només 0,8 mm, però cal disposar un microcanal de refrigeració amb un diàmetre de 0,5 mm. Les tècniques de perforació tradicionals no poden aconseguir-ho, mentre que la tecnologia SLM pot imprimir vies fluvials complexes, però la rugositat de la superfície pot arribar a Ra 10 μ m, cosa que pot causar turbulències i reduir l'eficiència de la dissipació de calor.
Ruta innovadora: processament de compostos i tractament superficial
Una determinada empresa adopta un procés compost de "impressió SLM + polit electroquímic", que primer imprimeix la via fluvial a Ra 6 μ m, i després redueix la rugositat superficial a Ra 1,6 μ m mitjançant un tractament electroquímic de pols, augmentant el cabal d'aigua de refrigeració en un 40%. A més, l'aplicació d'insercions d'aliatge de coure de beril·li millora significativament la conductivitat tèrmica del motlle, amb una conductivitat tèrmica de 180 W/(m · K), que és cinc vegades més gran que els motlles d'acer tradicionals, i pot reduir el rang de fluctuació de temperatura del motlle de ± 15 graus a ± 3 graus.
