1. Materjalide optimeerimine: õige tasakaalu leidmine kerge ja suure tugevuse vahel
Vormitud tselluloosi kerge südamik on valmistatud materjali tiheduse vähendamise teel, säilitades või parandades selle mehaanilisi omadusi. Mõned praegu levinumad tehnikad on järgmised:
Looduslike kiudude kasutamine kombineeritud viisil
Erinevat tüüpi kiudude (nt suhkruroo-babassi, bambuskiu ja nisukõrre viljaliha) segamine aitab teil saavutada parima tulemuse. Näiteks bambuskiud on keskmise pikkusega kuni pikk kiud, mis on tugevam kui laialehine{1}}puit, kuid nõrgem kui okaspuu. See võib muuta pakendi rebenemiskindlamaks- ja kasutada vähem materjali, kui segada suhkruroo bagasse kiududega. Muutes bambuskiu ja suhkruroo bagassi suhet, suutis teatud marki mobiiltelefonid vähendada oma pakendi kaalu 12% ja muuta see 8% tugevamaks.
Kergete materjalide lisamine
Biopõhiste elementide (nt polüvinüülalkoholi (PVA) ja tärklise{0}}põhiste võimendajate lisamine võib muuta asjad vähem tihedaks, ilma et need muutuksid nõrgemaks. Näiteks teatud tüüpi kosmeetikapakendites kasutatakse nanotselluloosi tugevdustehnoloogiat, et vähendada materjali tihedust 0,6 g/cm³-lt 0,45 g/cm³-le ja tõsta paindemoodulit 30%. Samuti võib kergete mineraalsete täiteainete (nt kobediatomiit) lisamine muuta selle veelgi heledamaks, kuigi täiteainete mõju kiudude kleepuvusele tuleb hoolikalt kaaluda.
Juba ringlusse võetud kiudude ringlussevõtt
Taaskasutatud paberimassi (nt ajalehtede ja pappkastide) kasutamine uue puidumassi asemel võib kulutada vähem ressursse ja muuta toode kergemaks. Näiteks üks toidupakendeid tootev ettevõte täiustas ringlussevõetud tselluloosi värvi eemaldamise
2. Struktuuriuuendus: funktsionaalne integratsioon ja biomimeetiline disain
Kergekaalulisuse võti on struktuuri optimeerimine, mis tähendab materjalide tõhusamat kasutamist, kopeerides loomulike kergete ja tugevate struktuuride toimimisviisi.
Kärgstruktuuri ja võileibadega valmistatud konstruktsioonid
Kasutage kärgstruktuuri materjalide mehaanilisi eeliseid, et luua mitmekihilisi{0}}komposiitkonstruktsioone. Näiteks on teatud elektritoote pakendil kasutatud „kärgstruktuuri südamik+pulppaneel” sandwich-disaini, mis vähendab materjali kasutamist 40%, pakkudes samas polsterdust. Mobiilseadmete suurust ja tihedust muutes saate need kohandada ka erinevate üksuste löögikindluse vajadustega.
Armatuuri projekteerimine ja topoloogia optimeerimine
Kasutage lõplike elementide analüüsi (FEM) jõudude hajutamise modelleerimiseks ja lisamaterjalidest vabanemiseks. Näiteks on disain parandanud mõnede kõrvaklappide pakendit, muutes paigutuspilu ümbritseva materjali õhemaks (3 mm kuni 1,5 mm) ja lisades tugevdusribid, et muuta ala jäigemaks. See on muutnud kogu kaalu 25% väiksemaks.
Kokkupandav ja kokkupandav disain
Tehke konstruktsioon, mida saab kokku voltida, et see võtaks teisaldamisel vähem ruumi. Näiteks kasutatakse mõne kodumasina pakendil kokkupandavat pistikut-, mis vähendab pakendi suurust 60% ja hoiab selle pärast kokkupanemist pandla konstruktsiooni abil stabiilsena. Modulaarne disain võimaldab muuta pakendi suurust tootele sobivaks, mis säästab materjale.
3. Protsessi uuendamine: parem kontroll ja tõhusam töö
Protsessi optimeerimine mõjutab otseselt pakendi kvaliteeti ja materjalide kasutamise kiirust:
Uued ideed märg- ja poolkuivpressimise{0}}protsesside jaoks
Kõrgsurvevormimine-märgpressimisprotsessis vähendab kokkutõmbumise deformatsiooni, mistõttu on see hea pakendamiseks, mis peab olema väga täpne. Näiteks kõrgekvaliteedilistes-kosmeetikatoodete pakendites kasutatakse märgpressimistehnoloogiat ja kuumpressimiskuivatustehnoloogiat, et hoida toote suuruse tolerants ± 0,1 mm piires ning vähendada materjali tagasilööki ja paksust 10% kõrge rõhu abil. Läga niiskusesisalduse (40%–50%) haldamisel ja selle tugevuse tagamisel lühendab pool{8}}kuivpressimise tehnika kuivamisaega ja muudab tootmise tõhusamaks.
Digivormid ja 3D printimine
3D-printimise tehnoloogia abil saab kiiresti valmistada keerulisi struktuurvorme ja hõlbustada väikeste -partiide kohandatud tootmist. Näiteks meditsiiniseadmete pakendis kasutatakse 3D-printimise vorme, et veenduda, et sisemised ebaühtlased kujundid sobivad ideaalselt, mis vähendab materjali raiskamist. Digitaalne vormikujundus võib ka jäljendada vormimisprotsessi, parandada läga voolukanalit ja vähendada prahi hulka.
Pinnatöötluse ja katmise tehnoloogia
Kergete veekindlate kattekihtide (nagu nanoränidioksiid) või anti-staatiliste katete kasutamine võib vähendada vajadust täiendavate kaitsematerjalide järele. Näiteks kasutatakse teatud tüüpi elektroonikakomponentide pakenditel vee-põhist antistaatilist katet, mis vähendab pakendi pinnatakistust 10 ⁶ Ω-ni. Katte paksus on vaid 5 μm, seega ei lisa see palju kaalu.
4. Tööstuse juhtum: läbimurre kergekaalulises praktikas
Pakend Huawei Mate 60 Pro jaoks
Suhkruroo bagassi ja bambuskiudkomposiitmaterjalide kasutamine koos kärgstruktuuriga muudab sisepakendi 35% kergemaks kui tavaline plast. Samal ajal saavutab märgpressimise meetod paigutuse täpsuse 0,2 mm-ni, mis on piisavalt hea, et kaitsta tipptasemel-elektroonikat.
DJI drooni kardaankarp
Topoloogia optimeerimise ja modulaarse disaini abil on pakkimismahtu vähendatud 40% ja kasutatava materjali kogust 28%. Pakend on kokkuvolditav, seega võtab see tarnimise ajal vaid 1/5 kogu mahust. See vähendab palju saatmiskulusid.
YouGift (Beijing Youchuang Future Technology Co., Ltd.) lauanõude pakend
Nisuõlgede läga ja tärklise{0}}põhiste lisandite kasutamine koos pool-kuivpressimise tehnoloogiaga vähendab toidukarbi raskust tavalise plastiga võrreldes poole võrra. Tugevdatud ribikujundus muudab ka kukkumisvastase-jõudluse paremaks, mis on oluline toidu kohaletoimetamise tööstusele, kus asju kasutatakse palju.
