一, Formdesign: fin kontrol fra 3D-modellering til 2D-layout
1. Parameteroptimering under 3D-modelleringsfasen
Formdesignet til tilpasset instrument-LCD bør styres af produktets funktionelle krav. For eksempel kræver et bestemt bilinstrument LCD-projekt, at skærmen fungerer stabilt i et miljø på -40 grader til 85 grader. Designteamet skal fokusere på følgende under 3D-modelleringsfasen:
Tilpasning af termisk udvidelseskoefficient: Vælg et formmateriale med en termisk udvidelseskoefficient svarende til glasunderlagets (såsom rustfrit stål SUS420J2) for at undgå glasbrud forårsaget af materialedeformation i højtemperaturmiljøer.
Kanalsystemdesign: Vedtagelse af en blandet struktur af "hot runner + cold runner", optimering af smeltestrømningsvejen gennem simuleringssoftware for at sikre, at ensartetheden af flydende krystalmaterialefyldning når over 98%.
Innovation af afformningsmekanisme: Til uregelmæssige skærme (såsom buede instrumentpaneler) er en "skrå top+skyder" sammensat afformningsmekanisme designet til at løse problemet med skimmelklæbning forårsaget af den omvendte spændestruktur. Et vist LCD-projekt med medicinsk udstyr reducerede afformningskraften med 40% og øgede formens levetid til 500.000 gange gennem denne løsning.
2. Procesintegration i den to-dimensionelle layoutfase
I 2D-layoutfasen er det nødvendigt at overveje materialeudnyttelsesgraden, forarbejdningscyklussen og monteringsnøjagtigheden som helhed:
Modulært design: Opdel formen i tre hovedmoduler: "frontform+bageste form+skydergruppe", og opnå hurtig formændring gennem standardgrænseflader. Efter at have vedtaget denne løsning i et industrielt kontrol-LCD-projekt, blev formskiftetiden reduceret fra 8 timer til 2 timer.
Samme farve og samme procesgruppering: Arranger de dele, der skal galvaniseres, på en centraliseret måde for at reducere hyppigheden af udskiftning af pletteringstankopløsning. Et bestemt forbrugerelektronik LCD-projekt har reduceret galvaniseringsomkostningerne med 15 % gennem denne optimering.
Indlejret indlejringsteknologi: For forme, der kræver integrerede FPC-stik, er en dobbelt sikkerhedsstruktur med "positioneringsstift+vakuumsugning" designet til at sikre, at den indlejrede positionsnøjagtighed er inden for ± 0,05 mm.
2, Materialevalg: det gyldne snit, der balancerer ydeevne og omkostninger
1. Materiale af formlegeme
Højt hårdhedskrav: For forme med en årlig produktion på over 100.000 styk anbefales det at bruge H13 varmbearbejdningsstål (hårdhed 48-52HRC), som har tre gange højere termisk udmattelsesbestandighed end P20 stål.
Korrosionsbestandighedsscenarie: I det marine miljøinstrument LCD-projekt er S136 rustfrit stål (hårdhed 50-54HRC) valgt, og dets korrosionsbestandighed opnås i henhold til NACE MR0175-standarden gennem vakuumhærdende behandling.
Letvægtskrav: Et bestemt flyinstrument LCD-projekt bruger aluminiumsbronze (QAl10-3-1.5) til at reducere vægten af formen med 40%, samtidig med at det sikres styrke og reducerer maskinens belastning.
2. Funktionelle komponentmaterialer
Lyslederpladeform: Fremstillet af NAK80 forhærdet stål (hårdhed 37-43HRC), dens poleringsevne kan nå en spejloverflade på 12000 #, hvilket opfylder kravene til lysensartethed for sideudsendende baggrundsbelysningsmoduler.
Elastisk element: Til spændekonstruktioner, der kræver hyppig åbning og lukning, anvendes 7075-T6 aluminiumslegering (elastisk modul på 71GPa), og flydespændingen øges til 505MPa gennem T6 varmebehandling.
Slidbestandige komponenter: Belægning af TiN på overfladen af bevægelige dele såsom styresøjler og skrå toppe kan reducere friktionskoefficienten til 0,2 og forlænge levetiden til 2 millioner gange.
3, Monteringsproces: opgradering fra mekanisk fiksering til intelligent samling
1. Strukturelt idiotsikkert design
Retningsgenkendelse: En dobbelt positioneringsstruktur med "V-formet rille+konveks punkt" er indstillet ved kanten af formhulrummet for at sikre, at glassubstratet kun kan installeres i den korrekte retning. Et bilmonteret LCD-projekt har reduceret antallet af monteringsfejl fra 3 % til 0,1 % gennem dette design.
Fejlforebyggende kodning: Graver en QR-kode på formens skilleflade, kald automatisk de tilsvarende behandlingsparametre gennem scanning og forkort overgangstiden fra 45 minutter til 8 minutter for et bestemt medicinsk LCD-projekt.
2. Intelligent monteringsteknologi
Trykovervågningssystem: Installer kraftsensorer ved pressestationen for at overvåge ACF-adhæsionstrykket i realtid- (nøjagtighed ± 0,1N). Et bestemt forbrugerelektronik LCD-projekt har forbedret bindingsudbyttet til 99,97% gennem denne teknologi.
Visuelt vejledningssystem: CCD-kamera bruges til at genkende positionen af FPC-guldfingeren, automatisk justere gribevinklen på robotarmen, og et bestemt industriel kontrol-LCD-projekt har forbedret bindingsnøjagtigheden fra ± 0,1 mm til ± 0,03 mm.
Lasersvejseproces: For instrument-LCD'er, der kræver forsegling, anvendes pulslasersvejsning i stedet for traditionel dispensering, hvilket øger beståelsesraten for lufttæthedstestning fra 92 % til 99,5 %.
4, Testverifikation: lukket-sløjfe fra enkeltpunktsdetektion til fuld proceskontrol
1. Test af formens ydeevne
Hot runner balance test: Temperaturforskellen mellem hver gate detekteres af et infrarødt termisk kamera med et krav på mindre end eller lig med 5 grader. Et bestemt bilmonteret LCD-projekt har forbedret styrken af svejselinjen med 20 % gennem denne test.
Modelflowanalyseverifikation: Moldflow-software blev brugt til at simulere påfyldningsprocessen, optimere holdetrykkurven og reducere krympningshastigheden for et medicinsk LCD-projekt fra 0,8 % til 0,3 %.
Træthedstest: Simuler 100.000 åbnings- og lukkecyklusser på en servopresse for at detektere den permanente deformation af de elastiske komponenter i formen. Et bestemt flyinstrument LCD-projekt kræver mindre end eller lig med 0,02 mm.
2. Verifikation af produktpålidelighed
Miljøtilpasningstest: Placer LCD-prøven i en høj- og lavtemperaturboks ved -40 grader ~85 grader til cyklisk testning, tjek displayfunktionen hver 24 timer, og et bestemt bilprojekt bestod 1000 timers testen uden nogen lyse eller mørke pletter.
Vibrationspålidelighedstest: Simulering af transportvibrationer (frekvens 5-2000Hz, acceleration 5G) på et tilfældigt vibrationsbord, bestod et bestemt industrielt kontrol-LCD-projekt 48 timers test uden dårlig kontakt.
Livsaccelerationstest: LCD'et blev kontinuerligt tændt ved 3 gange den nominelle spænding, og et bestemt forbrugerelektronikprojekt bestod 1000 timers test uden pixelforfald.
5, industricase: Optimeringspraksis af forme til en high-end bilinstrument LCD
Et internationalt bilfirma har bestilt udviklingen af en 12,3-tommer buet instrument LCD, der står over for tre store udfordringer:
Radius af den buede overflade er kun 300 mm: traditionelle sprøjtestøbningsprocesser er tilbøjelige til at producere flydemærker
Arbejdstemperaturområde -40 grader ~105 grader: termisk tilpasning af materiale er vanskelig
EMC-krav Klasse 3: Elektromagnetisk interferensafskærmning er påkrævet
Løsning:
Formstruktur: Ved at anvende "hot runner + gas assisted injection molding" teknologien, eliminere flowmærker gennem nitrogen assisteret støbning og øge udbyttet fra 65 % til 92 %.
Materialeskema: Den forreste form er lavet af S136 rustfrit stål (belagt med hårdt krom), og den bagerste form er lavet af PPS+30% GF kompositmateriale. Forskellen i termisk udvidelseskoefficient styres inden for 2 × 10 ⁻⁵/grad.
Elektromagnetisk afskærmning: Kobberfolie er indlejret i formhulrummet, og et kontinuerligt afskærmningslag dannes ved lasersvejsning. EMC-testens beståelsesprocent er 100%.
Gennem systematisk formoptimering har dette projekt forkortet udviklingscyklussen med 40 % og reduceret individuelle enhedsomkostninger med 28 %, hvilket med succes erobret high-enden af bildisplaymarkedet.
