一, Progettazione di stampi: controllo accurato dalla modellazione 3D al layout 2D
1. Ottimizzazione dei parametri durante la fase di modellazione 3D
La progettazione dello stampo per lo strumento LCD personalizzato dovrebbe essere guidata dai requisiti funzionali del prodotto. Ad esempio, un determinato progetto LCD di uno strumento per auto richiede che lo schermo funzioni stabilmente in un ambiente compreso tra -40 gradi e 85 gradi. Il team di progettazione deve concentrarsi su quanto segue durante la fase di modellazione 3D:
Corrispondenza del coefficiente di dilatazione termica: scegliere un materiale dello stampo con un coefficiente di dilatazione termica simile a quello del substrato di vetro (come l'acciaio inossidabile SUS420J2) per evitare la rottura del vetro causata dalla deformazione del materiale in ambienti ad alta temperatura.
Progettazione del sistema di canali: adozione di una struttura mista di "canale caldo+canale freddo", ottimizzazione del percorso del flusso di fusione attraverso un software di simulazione per garantire che l'uniformità di riempimento del materiale a cristalli liquidi raggiunga oltre il 98%.
Innovazione del meccanismo di sformatura: per schermi irregolari (come i cruscotti curvi), un meccanismo di sformatura composito "parte superiore inclinata+cursore" è progettato per risolvere il problema dell'adesione dello stampo causato dalla struttura della fibbia invertita. Un determinato progetto LCD per apparecchiature mediche ha ridotto la forza di sformatura del 40% e ha aumentato la durata dello stampo fino a 500.000 volte grazie a questa soluzione.
2. Integrazione dei processi durante la fase di layout bidimensionale
Nella fase di layout 2D, è necessario considerare il tasso di utilizzo del materiale, il ciclo di lavorazione e la precisione dell'assemblaggio nel suo insieme:
Design modulare: dividere lo stampo in tre moduli principali: "stampo anteriore+stampo posteriore+gruppo cursore" e ottenere un rapido cambio dello stampo tramite interfacce standard. Dopo aver adottato questa soluzione in un progetto LCD di controllo industriale, il tempo di cambio dello stampo è stato ridotto da 8 ore a 2 ore.
Stesso colore e stesso raggruppamento di processi: disporre le parti che devono essere galvanizzate in modo centralizzato per ridurre la frequenza di sostituzione della soluzione della vasca galvanica. Un certo progetto LCD di elettronica di consumo ha ridotto i costi di galvanica del 15% attraverso questa ottimizzazione.
Tecnologia di inclusione incorporata: per gli stampi che richiedono connettori FPC integrati, una doppia struttura di sicurezza di "perno di posizionamento+aspirazione a vuoto" è progettata per garantire che la precisione della posizione incorporata sia entro ± 0,05 mm.
2, selezione dei materiali: il punto della sezione aurea che bilancia prestazioni e costi
1. Materiale del corpo dello stampo
Requisiti di elevata durezza: per stampi con una produzione annua di oltre 100.000 pezzi, si consiglia di utilizzare acciaio per stampi per lavorazioni a caldo H13 (durezza 48-52HRC), che ha una resistenza alla fatica termica tre volte superiore rispetto all'acciaio P20.
Scenario di resistenza alla corrosione: nel progetto LCD per strumenti ambientali marini, viene selezionato l'acciaio inossidabile S136 (durezza 50-54HRC) e la sua resistenza alla corrosione viene raggiunta secondo lo standard NACE MR0175 attraverso il trattamento di tempra sotto vuoto.
Requisiti di leggerezza: un determinato progetto LCD di strumenti aeronautici utilizza bronzo all'alluminio (QAl10-3-1,5) per ridurre il peso dello stampo del 40%, garantendo resistenza e riducendo il carico della macchina.
2. Materiali dei componenti funzionali
Stampo per piastra guida luce: realizzato in acciaio pretemprato NAK80 (durezza 37-43HRC), le sue prestazioni di lucidatura possono raggiungere una superficie a specchio di 12000 #, soddisfacendo i requisiti di uniformità della luce per i moduli di retroilluminazione a emissione laterale.
Elemento elastico: per le strutture con fibbia che richiedono aperture e chiusure frequenti, viene utilizzata la lega di alluminio 7075-T6 (modulo elastico di 71GPa) e la resistenza allo snervamento viene aumentata a 505MPa attraverso il trattamento termico T6.
Componenti resistenti all'usura: il rivestimento in TiN sulla superficie delle parti mobili come colonne di guida e piani inclinati può ridurre il coefficiente di attrito a 0,2 e prolungare la durata di servizio fino a 2 milioni di volte.
3, processo di assemblaggio: passaggio dal fissaggio meccanico all'assemblaggio intelligente
1. Progettazione strutturale infallibile
Riconoscimento della direzione: una struttura a doppio posizionamento di "scanalatura a V-+punto convesso" è posizionata sul bordo della cavità dello stampo per garantire che il substrato di vetro possa essere installato solo nella direzione corretta. Grazie a questo design, un progetto di LCD montato su un'auto ha ridotto il tasso di fallimento dell'assemblaggio dal 3% allo 0,1%.
Codifica per la prevenzione degli errori: incidi un codice QR sulla superficie di divisione dello stampo, richiama automaticamente i parametri di elaborazione corrispondenti tramite la scansione e riduce il tempo di cambio da 45 minuti a 8 minuti per un determinato progetto LCD medico.
2. Tecnologia di assemblaggio intelligente
Sistema di monitoraggio della pressione: installa sensori di forza sulla stazione di pressatura per monitorare la pressione di adesione dell'ACF in tempo reale- (precisione ± 0,1 N). Un certo progetto LCD per l'elettronica di consumo ha migliorato la resa dell'incollaggio al 99,97% attraverso questa tecnologia.
Sistema di guida visiva: la telecamera CCD viene utilizzata per riconoscere la posizione del dito d'oro FPC, regolare automaticamente l'angolo di presa del braccio robotico e un determinato progetto LCD di controllo industriale ha migliorato la precisione di incollaggio da ± 0,1 mm a ± 0,03 mm.
Processo di saldatura laser: per gli LCD degli strumenti che richiedono sigillatura, viene utilizzata la saldatura laser a impulsi invece dell'erogazione tradizionale, aumentando la percentuale di superamento del test di tenuta all'aria dal 92% al 99,5%.
4. Verifica del test: ciclo chiuso-dal rilevamento di un singolo punto al controllo completo del processo
1. Test delle prestazioni dello stampo
Test di bilanciamento del canale caldo: la differenza di temperatura tra ciascun cancello viene rilevata da una termocamera a infrarossi, con un requisito inferiore o uguale a 5 gradi. Un certo progetto LCD montato su un'auto ha migliorato la resistenza della linea di saldatura del 20% attraverso questo test.
Verifica dell'analisi del flusso del modello: il software Moldflow è stato utilizzato per simulare il processo di riempimento, ottimizzare la curva della pressione di mantenimento e ridurre il tasso di restringimento di un progetto LCD medico dallo 0,8% allo 0,3%.
Test di vita a fatica: simulare 100.000 cicli di apertura e chiusura su una servopressa per rilevare la deformazione permanente dei componenti elastici dello stampo. Un determinato progetto LCD di strumenti aeronautici richiede meno o uguale a 0,02 mm.
2. Verifica dell'affidabilità del prodotto
Test di adattabilità ambientale: posizionare il campione LCD in una scatola ad alta e bassa temperatura a -40 gradi ~85 gradi per test ciclici, controllare la funzione del display ogni 24 ore e un determinato progetto automobilistico ha superato il test di 1000 ore senza punti luminosi o scuri.
Test di affidabilità delle vibrazioni: simulando le vibrazioni di trasporto (frequenza 5-2000 Hz, accelerazione 5 G) su una tavola vibrante casuale, un determinato progetto LCD di controllo industriale ha superato 48 ore di test senza alcun contatto scarso.
Test di accelerazione della vita: il display LCD è stato illuminato continuamente a 3 volte la tensione nominale e un determinato progetto di elettronica di consumo ha superato 1000 ore di test senza decadimento dei pixel.
5, Caso industriale: pratica di ottimizzazione dello stampo per un display LCD per strumenti di auto di fascia alta-
Una casa automobilistica internazionale ha commissionato lo sviluppo di uno strumento LCD curvo da 12,3 pollici, affrontando tre sfide principali:
Il raggio della superficie curva è di soli 300 mm: i tradizionali processi di stampaggio a iniezione tendono a produrre segni di flusso
Intervallo di temperatura di lavoro: -40 gradi ~105 gradi: l'adattamento termico del materiale è difficile
Requisiti EMC Classe 3: è richiesta la schermatura contro le interferenze elettromagnetiche
Soluzione:
Struttura dello stampo: adozione della tecnologia "canale caldo+stampaggio a iniezione assistita da gas", eliminazione dei segni di flusso attraverso lo stampaggio assistito da azoto e aumento della resa dal 65% al 92%.
Schema dei materiali: lo stampo anteriore è realizzato in acciaio inossidabile S136 (placcato con cromo duro) e lo stampo posteriore è realizzato in materiale composito PPS+30% GF. La differenza nel coefficiente di dilatazione termica è controllata entro 2 × 10 ⁻⁵/grado.
Schermatura elettromagnetica: un foglio di rame è incorporato nella cavità dello stampo e uno strato schermante continuo è formato mediante saldatura laser. La percentuale di superamento del test EMC è del 100%.
Attraverso l'ottimizzazione sistematica dello stampo, questo progetto ha abbreviato il ciclo di sviluppo del 40% e ridotto i costi unitari individuali del 28%, conquistando con successo la fascia alta-del mercato dei display per auto.
