一, Избор материјала: физички темељ перформанси отпорности на удар
1. Ограничења традиционалних материјала
Пластика као што су ПЦ и АБС већ дуго доминирају на тржишту потрошачке електронике због своје лагане тежине, лаке обраде и предности у погледу трошкова. Међутим, постоје очигледни недостаци у отпорности обичне пластике на удар: лабораторијски подаци показују да поликарбонатне (ПЦ) шкољке имају стопу оштећења до 32% када углови додирују тло током теста пада од 1,5-метара. Главни разлог је тај што је пластика склона кртости у окружењима са ниским температурама и склона је старењу и промени боје након дуготрајне употребе. Иако метални материјали као што су легуре алуминијума и легуре магнезијума имају високе карактеристике чврстоће, они су тешки и могу утицати на пренос сигнала. На пример, неке металне футроле за телефоне могу изазвати слабљење сигнала од преко 15%.
2. Револуционарне примене нових материјала
Да би надокнадила недостатке традиционалних материјала, индустрија убрзава промоцију иновација материјала:
Композитни материјали: Пластика ојачана карбонским влакнима (ЦФРП) и пластика ојачана стакленим влакнима (ГФРП) повећавају отпорност на удар за 2-3 пута док одржавају лагану тежину кроз синергистички ефекат влакана и матрице. На пример, након што је одређени бренд лаптоп рачунара усвојио ЦФРП шкољку, стопа оштећења унутрашњег чврстог диска је смањена са 18% на 3% у тесту пада са 2 метра.
Интелигентни материјали: легура са меморијом облика (СМА) може вратити свој првобитни облик кроз промене температуре након удара. СМА-ПЦ композитна шкољка коју је развила лабораторија показала је способност самозалечења у симулираном тестирању пада, смањујући брзину ширења пукотине за 60%.
Материјали на биобази: Разградива пластика као што је полимлечна киселина (ПЛА) постигла је ударну чврстоћу блиску традиционалној инжењерској пластици кроз технологију нано модификације, истовремено испуњавајући захтеве заштите животне средине.
3. Синергијски ефекат комбинације материјала
Појединачни материјал је тешко испунити све захтеве перформанси, тако да је слојевити дизајн структуре постао маинстреам. На пример, патент за двослојну заштитну шкољку компаније Схензхен Кидиан Тецхнологи користи тврди ПЦ на спољашњем слоју да би се одупирао почетним ударима, а силикон на унутрашњем слоју да апсорбује преосталу енергију. Тестови су показали да овај дизајн смањује стопу оштећења екрана мобилних телефона са 28% на 5%. Ова комбинована стратегија „комбиновања крутости и флексибилности“ постаје стандард за врхунску-опрему.
2, Пројектовање конструкција: Уметност механике дисперзије енергије
1. Оптимизаторска логика расподеле напона
Пренос енергије падајућег удара прати закон дифузије „површине тачке линије“. Експерименти су показали да када угао додирне тло, сила удара ће се преносити кроз структуру шкољке на све стране. Ако дизајн није разуман, локални напон може премашити границу течења материјала. „Вишеструка баферска структура“ предузећа за прецизне инструменте распршује ударну силу на целу површину шкољке кроз прецизно израчунавање распореда ребара арматуре, смањујући стопу оштећења производа за 70% у тесту пада од 1,2 метра.
2. Иновативни облици тампон структура
Структура саћа: Унутрашња структура саћа постигнута технологијом 3Д штампања може смањити тежину за 15% уз побољшање отпорности на ударце за 40%. Након усвајања овог дизајна за шкољку одређеног дрона, стопа оштећења мотора се смањила са 22% на 4% током теста пада са 3 метра.
Структура ваздушног јастука: Одређена марка футроле за мобилни телефон је уграђена са микро ваздушним јастуцима на четири угла. Када се падне, време удара се продужава променама ваздушног притиска. Стварна мерења показују да је вршно убрзање при слетању углова смањено за 55%.
Закривљени дизајн: Закривљена шкољка смањује концентрацију напрезања повећањем површине контакта. Након усвајања задње плоче у облику лука, стопа гребања позади одређеног таблет рачунара је смањена за 40%, док је удобност држања порасла за 30%.
3. Револуција поузданости метода повезивања
Традиционална структура копче је склона отпуштању након вишекратног растављања и склапања, док нова технологија повезивања мења ову ситуацију:
Магнетни невидљиви дизајн: Уградња магнетне плоче унутар тампон слоја не само да избегава да магнетни прстен сече структуру, већ се постиже и брза демонтажа и монтажа. Након усвајања овог дизајна, стопа одвајања компоненти у тесту пада одређених АР наочара смањена је са 18% на 2%.
Ласерско заваривање: Оклоп одређене медицинске опреме је заварен коришћењем технологије ласерског заваривања како би се повећала чврстоћа шава на 2,3 пута већу од традиционалних процеса, уз постизање ИП68 водоотпорности.
3, Производни процес: Осигурање квалитета кроз прецизну контролу
1. Димензионална револуција у прецизном бризгању
Прецизност калупа директно утиче на перформансе шкољке. Одређени произвођач мобилних телефона је оптимизовао параметре бризгања како би контролисао толеранцију дебљине зида кућишта у оквиру ± 0,05 мм, смањујући структурну деформацију производа за 35% у тесту пада од 2-метра. Поред тога, технологија бризгања у више боја може постићи беспрекорну интеграцију тврдог скелета и меког тампон слоја. Након усвајања овог процеса, отпорност на ударце шкољке одређене спортске камере је побољшана за 25%.
2. Надоградња заштите површинске обраде
Нано премаз: Спољни омотач уређаја за спољашњу употребу је третиран нано хидрофобним премазом, који повећава његову отпорност на корозију за три пута у влажним срединама, док се постиже површинска тврдоћа од 6Х (тврдоћа оловке).
Анодизација: Након третмана анодизацијом, отпорност на хабање шкољке од легуре алуминијума се повећава за 5 пута. Након усвајања овог процеса, стопа гребања љуске одређеног лаптоп рачунара смањена је за 80%.
3. Прилагођена открића у 3Д штампању
Технологија 3Д штампања метала омогућава производњу сложених структура. Одређена шкољка ваздухопловног инструмента је дизајнирана кроз оптимизацију топологије, смањење тежине за 40% уз задржавање чврстоће и скраћење производног циклуса са традиционалног процеса од 6 недеља на 2 недеље.
