Quali sono i requisiti speciali per gli stampi per iniezione per dispositivi indossabili?

1, La sfida della produzione di precisione in strutture miniaturizzate
La caratteristica principale degli stampi di dispositivi indossabili è la miniaturizzazione. Prendendo il quadrante dello smartwatch come esempio, la sua dimensione tipica è un diametro di 40-50 mm e uno spessore di 8-12 mm, che richiede l'integrazione di componenti di precisione come sensori, circuiti e batterie all'interno. Ciò richiede che l'accuratezza della dimensione della cavità dello stampo raggiunga ± 0,02 mm, la rugosità superficiale RA inferiore o uguale a 0,1 μ m e le aree funzionali locali (come i contatti dei pulsanti) devono persino raggiungere il livello di elaborazione dello specchio (RA inferiore o uguale a 0,01 μ m).
Per soddisfare la domanda di miniaturizzazione, la progettazione dello stampo deve adottare le seguenti tecnologie innovative:
Struttura di ridimensionamento a più livelli: attraverso la progettazione gerarchica delle superfici di separazione, le cavità complesse vengono scomposte in più moduli macchinabili. Ad esempio, uno stampo per gambe degli occhiali AR adotta una struttura di ridimensionamento di tre- per controllare il tasso di compressione delle dimensioni complessivi entro l'1,5%, garantendo che il gap di assemblaggio sia inferiore o uguale a 0,05 mm.
Ottimizzazione del microcanale: per affrontare i problemi della breve distanza di riempimento del fuso e della resistenza ad alta flusso, viene adottata una progettazione di canali vene biomimetiche. Dopo aver applicato questa tecnologia a uno stampo di braccialetto intelligente, il tempo di riempimento è stato ridotto del 30%, la linea di saldatura è stata ridotta del 60%e la resistenza al prodotto è stata aumentata del 25%.
Trattamento superficiale a livello di nano: il trattamento TD (diffusione termica) o il rivestimento PVD viene applicato sulla superficie formata per prolungare la durata dello stampo oltre 2 milioni di cicli. Dopo il trattamento con PVD, la resistenza all'usura di uno stampo di ricarica auricolare TWS è aumentata di 5 volte e il tasso di fallimento del meccanismo di espulsione è diminuita dell'80%.
2, Requisiti di adattabilità dei materiali
I dispositivi indossabili utilizzano spesso alti - ingegneria delle prestazioni come PC/ABS, PA 66+ GF30, LCP, ecc., Che hanno requisiti speciali per gli stampi:
Resistenza alla corrosione: il materiale LCP rilascia gas corrosivi a temperature elevate e lo stampo deve utilizzare l'acciaio inossidabile S136H e sottoporsi al trattamento con nitridico. Dopo aver adottato questa soluzione, il tasso di corrosione della cavità dello stampo in un certo orologio Smart 5G è stato ridotto del 90%e la durata di servizio è stata estesa a 1,8 milioni di cicli di muffa.
Stabilità termica: la temperatura di stampaggio del materiale PA 66+ GF30 può raggiungere 280-300 gradi e lo stampo deve essere dotato di un sistema idrico conforme. Dopo l'applicazione della stampa 3D di via navigabile conforme per un certo stampo di guscio di droni, l'efficienza di raffreddamento è stata migliorata del 40% e la quantità di deformazione di deformazione è stata ridotta del 65%.
Performance di Demoulding: per i prodotti di superficie lucida ad alta lucida, lo stampo deve essere trattato con elettroplatazione o applicare i rivestimenti di lubrificazione di sé -. Dopo aver usato il rivestimento DLC (Diamond - come carbonio) su uno stampo di maschera di occhiali VR, la forza di demoli è diminuita del 70%e la velocità di graffio superficiale del prodotto è diminuita dal 12%allo 0,5%.
3, Requisiti di progettazione di integrazione funzionale
I dispositivi indossabili si stanno sviluppando verso la direzione di "un guscio per più usi" e gli stampi devono raggiungere l'integrazione di più materiali e strutture:
Adattamento del processo IML/IMR: il processo di stampaggio a iniezione di stampo richiede che lo stampo abbia un sistema di posizionamento di precisione - alto. Uno stampo di quadrante per orologi intelligenti utilizza pin di posizionamento magnetico per ottenere una precisione di posizionamento del film di ± 0,03 mm e il gioco del montaggio è controllato entro 0,02 mm.
Mormatura intarsio in metallo: per i prodotti che richiedono incorporamento delle staffe metalliche, lo stampo deve essere progettato con una struttura pre -pressata. Uno stampo per braccialetto intelligente adotta un dispositivo di pre -pressione elastico per controllare la fluttuazione della forza di pressione di inserimento entro ± 5N e la resa del prodotto è aumentata al 99,2%.
Tecnologia di stampaggio multi -colore: due color/multi - stampi a colori devono risolvere il problema della contaminazione incrociata di fusione. Uno stampo per gambe di occhiali intelligenti adotta un design del nucleo di stampo rotante, che raggiunge un grado di fusione di oltre il 98% all'interfaccia tra i due materiali attraverso il controllo di gap 0,1 mm.
4, requisiti per l'equilibrio tra leggero e resistenza
Per soddisfare la domanda di indossare comfort, il design dello stampo deve trovare un equilibrio tra riduzione del peso e resistenza:
Struttura di ottimizzazione della topologia: il software Altair OpTistrutct viene utilizzato per un design leggero. Uno stampo di guscio di droni adotta una struttura a nonete rinforzata a nido d'ape, che riduce il peso del 42%, aumentando la rigidità del 25%.
Controllo variabile dello spessore della parete: per i prodotti con strutture irregolari, lo stampo deve ottenere un controllo preciso dello spessore della parete di 0,8-2,5 mm. Uno stampo di gamba con occhiali AR utilizza la tecnologia di stampa a strati per controllare la differenza nel tasso di restringimento in diverse aree di spessore delle pareti entro lo 0,1%e l'accuratezza della dimensione del prodotto raggiunge ± 0,03 mm.
Design di sollievo da stress: per materiali come PA66 che sono soggetti a deformazioni, lo stampo deve essere equipaggiato con scanalature di sollievo da stress. Lo stampo di una cornice di un certo orologio intelligente è progettato con una scanalatura circolare larga 0,3 mm e profonda 0,5 mm, riducendo la deformazione del prodotto da 0,15 mm a 0,03 mm.
5, requisiti di iterazione rapida e controllo dei costi
I prodotti dispositivi indossabili hanno un ciclo di vita breve (di solito 6-12 mesi) e lo sviluppo dello stampo deve soddisfare i seguenti requisiti:
Design assistito da stampa 3D: è stato realizzato un prototipo funzionale utilizzando la stampante a colori multi -materiale Full Stratasys J850 -. Un progetto di smartwatch è stato validato attraverso una rapida iterazione, riducendo il ciclo di sviluppo da 45 giorni a 12 giorni e riducendo il numero di stampi di prova dell'80%.
Design del modulo standardizzato: stabilire una libreria di parti standard come frame di stampo e sistemi di espulsione. Attraverso il design modulare, uno stampo per cantaliere ha ridotto la proporzione di parti standard non - dal 70%al 30%, riducendo i costi di sviluppo del 45%.
Processo di produzione ibrida: adottare la modalità "periferia di elaborazione tradizionale di stampa 3D+periferia di elaborazione" per stampi di produzione a bassa a media, il costo completo di uno stampo di dispositivo indossabile medico è stato ridotto del 60%e il ciclo di sviluppo è stato ridotto a 18 giorni.