一, עיצוב עובש: שליטה עדינה ממודלים תלת מימדיים ועד לפריסה דו מימדית
1. אופטימיזציה של פרמטרים בשלב המודלים התלת מימדיים
עיצוב התבנית עבור מכשיר LCD מותאם אישית צריך להיות מונחה על ידי דרישות פונקציונליות של המוצר. לדוגמה, פרויקט LCD של מכשיר רכב מסוים דורש שהמסך יעבוד ביציבות בסביבה של -40 מעלות עד 85 מעלות. צוות העיצוב צריך להתמקד בדברים הבאים במהלך שלב המודלים התלת מימדיים:
התאמה של מקדם התפשטות תרמית: בחרו חומר תבנית עם מקדם התפשטות תרמית דומה לזה של מצע הזכוכית (כגון נירוסטה SUS420J2) כדי למנוע שבירת זכוכית הנגרמת על ידי עיוות חומר בסביבות טמפרטורות גבוהות.
עיצוב מערכת ערוצים: אימוץ מבנה מעורב של "רץ חם + קר", אופטימיזציה של נתיב זרימת ההיתוך באמצעות תוכנת סימולציה כדי להבטיח שהאחידות של מילוי חומר גביש נוזלי מגיעה ליותר מ-98%.
חידוש של מנגנון פירוק תבנית: למסכים לא סדירים (כגון לוחות מכשירים מעוקלים), מנגנון פירוק מרוכב "עליון+סליידר" נועד לפתור את בעיית הדבקות העובש הנגרמת על ידי מבנה האבזם ההפוך. פרויקט LCD של ציוד רפואי מסוים הפחית את כוח פירוק התבנית ב-40% והגדיל את חיי העובש לפי 500,000 באמצעות פתרון זה.
2. שילוב תהליכים בשלב הפריסה הדו-ממדית-
בשלב הפריסה הדו-ממדית, יש צורך לשקול את שיעור ניצול החומר, מחזור העיבוד ודיוק ההרכבה כמכלול:
עיצוב מודולרי: חלק את התבנית לשלושה מודולים עיקריים: "תבנית קדמית + תבנית אחורית + קבוצת מחוון", והשיג שינוי מהיר של עובש באמצעות ממשקים סטנדרטיים. לאחר אימוץ פתרון זה בפרויקט LCD בקרה תעשייתית, זמן החלפת העובש הופחת מ-8 שעות לשעתיים.
אותו צבע ואותו קיבוץ תהליך: מסדרים את החלקים שיש לציפוי אלקטרוני בצורה מרוכזת כדי להפחית את תדירות החלפת מיכל הציפוי. פרויקט LCD מסוים של מוצרי אלקטרוניקה הפחית את עלויות הציפוי ב-15% באמצעות אופטימיזציה זו.
טכנולוגיית הטבעה משובצת: עבור תבניות הדורשות מחברי FPC משולבים, מבנה בטיחות כפול של "סיכת מיקום + יניקה ואקום" נועד להבטיח שדיוק המיקום המוטבע הוא בטווח של ± 0.05 מ"מ.
2, בחירת חומר: נקודת יחס הזהב שמאזנת בין ביצועים לעלות
1. חומר של גוף התבנית
דרישת קשיות גבוהה: לתבניות עם תפוקה שנתית של מעל 100,000 חתיכות, מומלץ להשתמש בפלדת תבנית עבודה חמה H13 (קשיות 48-52HRC), בעלת עמידות עייפות תרמית גבוהה פי שלושה מפלדת P20.
תרחיש עמידות בפני קורוזיה: בפרויקט ה-LCD של מכשירים סביבתיים ימיים, נבחרה פלדת אל-חלד S136 (קשיות 50-54HRC), ועמידותה בפני קורוזיה מושגת בתקן NACE MR0175 באמצעות טיפול כיבוי ואקום.
דרישות קלות משקל: פרויקט LCD של מכשיר תעופה מסוים משתמש ברונזה מאלומיניום (QAl10-3-1.5) כדי להפחית את משקל התבנית ב-40% תוך הבטחת חוזק והפחתת עומס המכונה.
2. חומרים רכיבים פונקציונליים
תבנית צלחת מנחה אור: עשויה מפלדה מוקשחת מראש NAK80 (קשיות 37-43HRC), ביצועי הליטוש שלה יכולים להגיע למשטח מראה של #12000, ועומדים בדרישות של אחידות האור עבור מודולי תאורה אחורית פולטת צד.
אלמנט אלסטי: עבור מבני אבזם הדורשים פתיחה וסגירה תכופה, נעשה שימוש בסגסוגת אלומיניום 7075-T6 (מודול אלסטי של 71GPa), וחוזק התפוקה גדל ל-505MPa באמצעות טיפול בחום T6.
רכיבים עמידים בפני שחיקה: ציפוי TiN על פני השטח של חלקים נעים כגון עמודי מנחה וצמרות משופעים יכול להפחית את מקדם החיכוך ל-0.2 ולהאריך את חיי השירות לפי 2 מיליון.
3, תהליך הרכבה: שדרוג מקיבוע מכני להרכבה חכמה
1. עיצוב מבני חסין תקלות
זיהוי כיוונים: מבנה מיקום כפול של "חריץ בצורת V-+נקודה קמורה" מוגדר בקצה חלל התבנית כדי להבטיח שניתן להתקין את מצע הזכוכית רק בכיוון הנכון. פרויקט LCD רכוב לרכב הפחית את שיעור הכישלון בהרכבה מ-3% ל-0.1% באמצעות עיצוב זה.
קידוד מניעת שגיאות: חרוט קוד QR על משטח פרידת התבנית, קרא אוטומטית לפרמטרי העיבוד המתאימים באמצעות סריקה, וקצר את זמן ההחלפה מ-45 דקות ל-8 דקות עבור פרויקט LCD רפואי מסוים.
2. טכנולוגיית הרכבה חכמה
מערכת ניטור לחץ: התקן חיישני כוח בתחנת הלחיצה כדי לנטר את לחץ הידבקות ACF בזמן אמת- (דיוק ± 0.1N). פרויקט LCD מסוים של מוצרי אלקטרוניקה שיפר את תשואת ההדבקה ל-99.97% באמצעות טכנולוגיה זו.
מערכת הנחיה חזותית: מצלמת CCD משמשת לזהות את המיקום של אצבע זהב FPC, לכוונן אוטומטית את זווית האחיזה של הזרוע הרובוטית, ופרויקט LCD בקרה תעשייתית מסוימת שיפר את דיוק ההדבקה מ-± 0.1 מ"מ ל-± 0.03 מ"מ.
תהליך ריתוך בלייזר: עבור מכשירי LCD הדורשים איטום, נעשה שימוש בריתוך לייזר דופק במקום ניתוק מסורתי, מה שמגדיל את שיעור המעבר של בדיקת אטימות האוויר מ-92% ל-99.5%.
4, אימות בדיקה: לולאה סגורה- מזיהוי נקודה בודדת לשליטה מלאה בתהליך
1. בדיקת ביצועי עובש
בדיקת איזון רץ חם: הפרש הטמפרטורה בין כל שער מזוהה על ידי מצלם תרמי אינפרא אדום, עם דרישה של פחות או שווה ל-5 מעלות. פרויקט LCD רכוב לרכב מסוים שיפר את חוזק קו הריתוך ב-20% באמצעות בדיקה זו.
אימות ניתוח זרימת מודל: תוכנת Moldflow שימשה כדי לדמות את תהליך המילוי, לייעל את עקומת לחץ ההחזקה ולהפחית את שיעור ההתכווצות של פרויקט LCD רפואי מ-0.8% ל-0.3%.
בדיקת חיי עייפות: הדמה 100000 מחזורי פתיחה וסגירה במכבש סרוו כדי לזהות את העיוות הקבוע של הרכיבים האלסטיים של התבנית. פרויקט LCD של מכשיר תעופה מסוים דורש פחות או שווה ל-0.02 מ"מ.
2. אימות אמינות המוצר
מבחן התאמה לסביבה: הנח את דגימת ה-LCD בקופסת טמפרטורה גבוהה ונמוכה ב-40 מעלות ~85 מעלות לבדיקה מחזורית, בדוק את פונקציית התצוגה כל 24 שעות, ופרויקט רכב מסוים עבר את מבחן 1000 השעות ללא כתמים בהירים או כהים.
בדיקת אמינות רטט: הדמיית רעידות תחבורה (תדר 5-2000Hz, תאוצה 5G) על טבלת רעידות אקראית, פרויקט LCD בקרה תעשייתית מסוימת עבר 48 שעות של בדיקה ללא כל מגע לקוי.
מבחן האצת חיים: ה-LCD הודלק ברציפות במתח של פי 3 מהמתח הנקוב, ופרויקט מסוים של מוצרי אלקטרוניקה עבר 1000 שעות של בדיקה ללא דעיכה של פיקסלים.
5, מקרה תעשייתי: תרגול אופטימיזציה של עובש עבור LCD של כלי רכב-מתקדמים
חברת רכב בינלאומית הזמינה פיתוח של מכשיר LCD מעוקל בגודל 12.3 אינץ', העומדת בפני שלושה אתגרים עיקריים:
רדיוס המשטח המעוגל הוא 300 מ"מ בלבד: תהליכי הזרקה מסורתיים נוטים לייצר סימני זרימה
טווח טמפרטורת עבודה -40 מעלות ~ 105 מעלות: התאמה תרמית של חומר קשה
דרישת EMC Class 3: נדרש מיגון הפרעות אלקטרומגנטיות
פִּתָרוֹן:
מבנה העובש: אימוץ טכנולוגיית "הזרקה חמה + גז בסיוע גז", ביטול סימני זרימה באמצעות דפוס בעזרת חנקן, והגדלת התשואה מ-65% ל-92%.
ערכת חומרים: התבנית הקדמית עשויה מפלדת אל חלד S136 (מצופה בכרום קשיח), והתבנית האחורית עשויה מחומר מרוכב PPS+30% GF. ההבדל במקדם ההתפשטות התרמית נשלט בתוך 2 × 10 ⁻⁵/מעלה.
מיגון אלקטרומגנטי: רדיד נחושת מוטבע בחלל התבנית ונוצרת שכבת מיגון רציפה בריתוך בלייזר. שיעור המעבר במבחן EMC הוא 100%.
באמצעות אופטימיזציה שיטתית של תבניות, פרויקט זה קיצר את מחזור הפיתוח ב-40% והפחית את עלויות יחידה בודדות ב-28%, תוך ניצול מוצלח של-הקצה הגבוה בשוק תצוגות המכוניות.
