一, Matrijsontwerp: fijne controle van 3D-modellering tot 2D-lay-out
1. Parameteroptimalisatie tijdens de 3D-modelleringsfase
Het matrijsontwerp voor op maat gemaakte instrument-LCD's moet worden geleid door functionele productvereisten. Voor een bepaald LCD-project voor auto-instrumenten is bijvoorbeeld vereist dat het scherm stabiel werkt in een omgeving van -40 graden tot 85 graden. Het ontwerpteam moet zich tijdens de 3D-modelleringsfase op het volgende concentreren:
Overeenkomende thermische uitzettingscoëfficiënt: Kies een vormmateriaal met een thermische uitzettingscoëfficiënt die vergelijkbaar is met die van het glassubstraat (zoals roestvrij staal SUS420J2) om glasbreuk te voorkomen die wordt veroorzaakt door materiaalvervorming in omgevingen met hoge temperaturen.
Kanaalsysteemontwerp: het aannemen van een gemengde structuur van "hot runner + cold runner", waardoor het smeltstroompad wordt geoptimaliseerd door middel van simulatiesoftware om ervoor te zorgen dat de uniformiteit van de vulling van vloeibaar kristalmateriaal meer dan 98% bereikt.
Innovatie van het ontvormmechanisme: Voor onregelmatige schermen (zoals gebogen instrumentenpanelen) is een samengesteld ontvormmechanisme met "schuine bovenkant + schuif" ontworpen om het probleem op te lossen van het vastplakken van de vorm, veroorzaakt door de omgekeerde gespstructuur. Een bepaald LCD-project voor medische apparatuur verminderde door deze oplossing de ontvormkracht met 40% en verlengde de levensduur van de matrijs tot 500.000 keer.
2. Procesintegratie tijdens de twee-fase van de lay-out
In de 2D-lay-outfase is het noodzakelijk om de materiaalbenuttingsgraad, de verwerkingscyclus en de assemblagenauwkeurigheid als geheel te beschouwen:
Modulair ontwerp: Verdeel de mal in drie hoofdmodules: "voorste mal + achterste mal + schuifgroep", en bereik een snelle malwisseling via standaardinterfaces. Nadat deze oplossing werd toegepast in een LCD-project met industriële besturing, werd de schakeltijd van de matrijs teruggebracht van 8 uur naar 2 uur.
Dezelfde kleur en dezelfde procesgroepering: Rangschik de onderdelen die gegalvaniseerd moeten worden op een gecentraliseerde manier om de frequentie van vervanging van de galvaniseringstankoplossing te verminderen. Een bepaald LCD-project voor consumentenelektronica heeft door deze optimalisatie de kosten voor galvaniseren met 15% verlaagd.
Ingebedde inbeddingstechnologie: Voor mallen waarvoor geïntegreerde FPC-connectoren nodig zijn, is een dubbele veiligheidsstructuur van "positioneringspin+vacuümzuiging" ontworpen om ervoor te zorgen dat de ingebedde positienauwkeurigheid binnen ± 0,05 mm ligt.
2, Materiaalkeuze: het gouden ratio-punt dat prestaties en kosten in evenwicht brengt
1. Materiaal van het vormlichaam
Hoge hardheidseis: voor mallen met een jaarlijkse productie van meer dan 100.000 stuks wordt het aanbevolen om H13 heetwerkvormstaal (hardheid 48-52HRC) te gebruiken, dat drie keer hogere thermische vermoeiingsweerstand heeft dan P20-staal.
Corrosiebestendigheidsscenario: In het LCD-project voor maritieme milieu-instrumenten wordt roestvrij staal S136 (hardheid 50-54HRC) geselecteerd, en de corrosieweerstand wordt bereikt volgens de NACE MR0175-norm door middel van een vacuümafschrikbehandeling.
Lichtgewichtvereisten: Een bepaald LCD-project voor luchtvaartinstrumenten maakt gebruik van aluminiumbrons (QAl10-3-1.5) om het gewicht van de mal met 40% te verminderen, terwijl de sterkte wordt gewaarborgd en de machinebelasting wordt verminderd.
2. Functionele componentmaterialen
Lichtgeleiderplaatvorm: Gemaakt van NAK80 voorgehard staal (hardheid 37-43HRC), de polijstprestaties kunnen een spiegeloppervlak van 12000 # bereiken, wat voldoet aan de eisen van lichtuniformiteit voor zijwaarts uitstralende achtergrondverlichtingsmodules.
Elastisch element: Voor gespconstructies die veelvuldig openen en sluiten vereisen, wordt een 7075-T6 aluminiumlegering (elastische modulus van 71 GPa) gebruikt en wordt de vloeigrens verhoogd tot 505 MPa door middel van een T6-warmtebehandeling.
Slijtvaste componenten: Het coaten van TiN op het oppervlak van bewegende delen zoals geleidingskolommen en schuine toppen kan de wrijvingscoëfficiënt tot 0,2 verlagen en de levensduur tot 2 miljoen keer verlengen.
3, Assemblageproces: upgrade van mechanische fixatie naar intelligente assemblage
1. Structureel, waterdicht ontwerp
Richtingsherkenning: Een dubbele positioneringsstructuur van "V--vormige groef+convexe punt" is geplaatst aan de rand van de vormholte om ervoor te zorgen dat het glazen substraat alleen in de juiste richting kan worden geïnstalleerd. Een op een auto gemonteerd LCD-project heeft dankzij dit ontwerp het percentage mislukkingen bij de montage teruggebracht van 3% naar 0,1%.
Codering voor foutpreventie: graveer een QR-code op het scheidingsoppervlak van de mal, roep automatisch de bijbehorende verwerkingsparameters op door middel van scannen en verkort de omschakeltijd van 45 minuten naar 8 minuten voor een bepaald medisch LCD-project.
2. Intelligente montagetechnologie
Drukbewakingssysteem: Installeer krachtsensoren op het persstation om de ACF-adhesiedruk in realtime- te controleren (nauwkeurigheid ± 0,1 N). Een bepaald LCD-project voor consumentenelektronica heeft door deze technologie het hechtingsrendement verbeterd tot 99,97%.
Visueel geleidingssysteem: CCD-camera wordt gebruikt om de positie van de FPC-gouden vinger te herkennen, automatisch de grijphoek van de robotarm aan te passen, en een bepaald LCD-project met industriële besturing heeft de hechtingsnauwkeurigheid verbeterd van ± 0,1 mm tot ± 0,03 mm.
Laserlasproces: Voor instrument-LCD's die moeten worden afgedicht, wordt pulslaserlassen gebruikt in plaats van traditioneel doseren, waardoor het slagingspercentage van luchtdichtheidstesten wordt verhoogd van 92% naar 99,5%.
4, Testverificatie: gesloten-lus van detectie op één punt tot volledige procescontrole
1. Testen van matrijsprestaties
Hot Runner-balanstest: het temperatuurverschil tussen elke poort wordt gedetecteerd door een infrarood-warmtebeeldcamera, met een vereiste van minder dan of gelijk aan 5 graden. Een bepaald op een auto gemonteerd LCD-project heeft door deze test de sterkte van de laslijn met 20% verbeterd.
Verificatie van modelstroomanalyse: Moldflow-software werd gebruikt om het vulproces te simuleren, de houddrukcurve te optimaliseren en de krimpsnelheid van een medisch LCD-project te verminderen van 0,8% naar 0,3%.
Vermoeidheidstest: Simuleer 100.000 openings- en sluitingscycli op een servopers om de permanente vervorming van de elastische componenten van de mal te detecteren. Een bepaald LCD-project voor luchtvaartinstrumenten vereist minder dan of gelijk aan 0,02 mm.
2. Verificatie van de productbetrouwbaarheid
Test van aanpassingsvermogen aan de omgeving: Plaats het LCD-monster in een doos met hoge en lage temperaturen bij -40 graden ~ 85 graden voor cyclische tests, controleer de weergavefunctie elke 24 uur en een bepaald autoproject heeft de test van 1000 uur doorstaan zonder enige heldere of donkere vlekken.
Trillingsbetrouwbaarheidstests: Door transporttrillingen (frequentie 5-2000 Hz, versnelling 5G) op een willekeurige trillingstafel te simuleren, heeft een bepaald LCD-project met industriële besturing 48 uur aan testen doorstaan zonder enig slecht contact.
Levensversnellingstest: Het LCD-scherm brandde continu op driemaal de nominale spanning, en een bepaald consumentenelektronicaproject doorstond 1000 uur testen zonder pixelverval.
5, Case uit de sector: optimalisatiepraktijk van schimmel voor een high-end LCD-scherm voor auto-instrumenten
Een internationaal autobedrijf heeft opdracht gegeven voor de ontwikkeling van een 12,3-inch gebogen LCD-instrument en staat voor drie grote uitdagingen:
De straal van het gebogen oppervlak bedraagt slechts 300 mm: bij traditionele spuitgietprocessen ontstaan vloeisporen
Werktemperatuurbereik -40 graden ~ 105 graden: thermische aanpassing van het materiaal is moeilijk
EMC-vereiste Klasse 3: Afscherming tegen elektromagnetische interferentie is vereist
Oplossing:
Vormstructuur: gebruik van de "hot runner + gas-ondersteund spuitgieten" -technologie, elimineert vloeisporen door stikstofondersteund gieten en verhoogt de opbrengst van 65% naar 92%.
Materiaalschema: De voorste mal is gemaakt van S136 roestvrij staal (bekleed met hard chroom) en de achterste mal is gemaakt van PPS+30% GF-composietmateriaal. Het verschil in thermische uitzettingscoëfficiënt wordt beperkt tot 2 × 10 ⁻⁵/ graad.
Elektromagnetische afscherming: Koperfolie wordt in de matrijsholte ingebed en door laserlassen wordt een doorlopende afschermlaag gevormd. Het slagingspercentage voor de EMC-test is 100%.
Door systematische matrijsoptimalisatie heeft dit project de ontwikkelingscyclus met 40% verkort en de individuele eenheidskosten met 28% verlaagd, waardoor met succes de high- markt voor autodisplays is veroverd.
