一, Conception de moules : contrôle fin de la modélisation 3D à l'implantation 2D
1. Optimisation des paramètres lors de la phase de modélisation 3D
La conception du moule pour l'instrument LCD personnalisé doit être guidée par les exigences fonctionnelles du produit. Par exemple, un certain projet LCD d'instrument de voiture nécessite que l'écran fonctionne de manière stable dans un environnement de -40 degrés à 85 degrés. L'équipe de conception doit se concentrer sur les éléments suivants pendant la phase de modélisation 3D :
Correspondance du coefficient de dilatation thermique : choisissez un matériau de moule avec un coefficient de dilatation thermique similaire à celui du substrat en verre (tel que l'acier inoxydable SUS420J2) pour éviter les bris de verre causés par la déformation du matériau dans des environnements à haute température.
Conception du système de canaux : adoption d'une structure mixte de « canaux chauds + canaux froids », optimisant le chemin d'écoulement de la matière fondue grâce à un logiciel de simulation pour garantir que l'uniformité du remplissage des matériaux à cristaux liquides atteint plus de 98 %.
Innovation du mécanisme de démoulage : pour les écrans irréguliers (tels que les tableaux de bord incurvés), un mécanisme de démoulage composite « dessus incliné + curseur » est conçu pour résoudre le problème de collage du moule causé par la structure à boucle inversée. Un certain projet LCD d'équipement médical a réduit la force de démoulage de 40 % et a augmenté la durée de vie du moule jusqu'à 500 000 fois grâce à cette solution.
2. Intégration des processus pendant la-étape de mise en page bidimensionnelle
Lors de l'étape de conception 2D, il est nécessaire de prendre en compte le taux d'utilisation des matériaux, le cycle de traitement et la précision de l'assemblage dans leur ensemble :
Conception modulaire : divisez le moule en trois modules principaux : « moule avant + moule arrière + groupe coulissant » et réalisez un changement rapide de moule grâce à des interfaces standard. Après avoir adopté cette solution dans un projet de contrôle industriel LCD, le temps de changement de moule a été réduit de 8 heures à 2 heures.
Même couleur et même groupe de processus : disposez les pièces qui doivent être galvanisées de manière centralisée pour réduire la fréquence de remplacement de la solution du réservoir de placage. Un certain projet d'écran LCD d'électronique grand public a réduit les coûts de galvanoplastie de 15 % grâce à cette optimisation.
Technologie d'intégration intégrée : pour les moules nécessitant des connecteurs FPC intégrés, une double structure de sécurité « broche de positionnement + aspiration sous vide » est conçue pour garantir que la précision de la position intégrée est de ± 0,05 mm.
2, Sélection des matériaux : le nombre d'or qui équilibre les performances et les coûts
1. Matériau du corps du moule
Exigence de dureté élevée : pour les moules avec une production annuelle de plus de 100 000 pièces, il est recommandé d'utiliser de l'acier pour moules pour travail à chaud H13 (dureté 48-52HRC), qui a une résistance à la fatigue thermique trois fois supérieure à celle de l'acier P20.
Scénario de résistance à la corrosion : dans le projet LCD d'instruments environnementaux marins, l'acier inoxydable S136 (dureté 50-54HRC) est sélectionné et sa résistance à la corrosion est atteinte selon la norme NACE MR0175 grâce à un traitement de trempe sous vide.
Exigences de légèreté : un certain projet LCD d'instruments d'aviation utilise du bronze d'aluminium (QAl10-3-1.5) pour réduire le poids du moule de 40 % tout en garantissant la résistance et en réduisant la charge de la machine.
2. Matériaux des composants fonctionnels
Moule de plaque de guidage de lumière : fabriqué en acier pré-trempé NAK80 (dureté 37-43HRC), ses performances de polissage peuvent atteindre une surface de miroir de 12 000 #, répondant aux exigences d'uniformité de la lumière pour les modules de rétroéclairage à émission latérale.
Élément élastique : pour les structures à boucles qui nécessitent des ouvertures et des fermetures fréquentes, un alliage d'aluminium 7075-T6 (module d'élasticité de 71 GPa) est utilisé et la limite d'élasticité est augmentée à 505 MPa grâce au traitement thermique T6.
Composants résistants à l'usure : le revêtement TiN sur la surface des pièces mobiles telles que les colonnes de guidage et les dessus inclinés peut réduire le coefficient de frottement à 0,2 et prolonger la durée de vie jusqu'à 2 millions de fois.
3, processus d'assemblage : mise à niveau de la fixation mécanique à l'assemblage intelligent
1. Conception structurelle à toute épreuve
Reconnaissance de direction : une structure à double positionnement de « rainure en forme de V + point convexe » est définie au bord de la cavité du moule pour garantir que le substrat en verre ne peut être installé que dans la bonne direction. Un projet d'écran LCD monté sur voiture a réduit le taux de défaillance des assemblages de 3 % à 0,1 % grâce à cette conception.
Codage de prévention des erreurs : gravez un code QR sur la surface de séparation du moule, appelez automatiquement les paramètres de traitement correspondants par numérisation et réduisez le temps de changement de 45 minutes à 8 minutes pour un certain projet LCD médical.
2. Technologie d'assemblage intelligente
Système de surveillance de la pression : installez des capteurs de force à la station de pressage pour surveiller la pression d'adhésion de l'ACF en -temps réel (précision ± 0,1 N). Un certain projet LCD d'électronique grand public a amélioré le rendement de liaison à 99,97 % grâce à cette technologie.
Système de guidage visuel : la caméra CCD est utilisée pour reconnaître la position du doigt d'or FPC, ajuster automatiquement l'angle de préhension du bras robotique, et un certain projet LCD de contrôle industriel a amélioré la précision de liaison de ± 0,1 mm à ± 0,03 mm.
Processus de soudage au laser : pour les écrans LCD d'instruments nécessitant une étanchéité, le soudage au laser pulsé est utilisé à la place de la distribution traditionnelle, augmentant ainsi le taux de réussite des tests d'étanchéité à l'air de 92 % à 99,5 %.
4, Vérification des tests : boucle fermée-de la détection d'un point unique au contrôle complet du processus
1. Tests de performances des moules
Test d'équilibre des canaux chauds : La différence de température entre chaque porte est détectée par une caméra thermique infrarouge, avec une exigence inférieure ou égale à 5 degrés. Un certain projet d'écran LCD monté sur voiture a amélioré la résistance de la ligne de soudure de 20 % grâce à ce test.
Vérification de l'analyse de flux du modèle : le logiciel Moldflow a été utilisé pour simuler le processus de remplissage, optimiser la courbe de pression de maintien et réduire le taux de retrait d'un projet LCD médical de 0,8 % à 0,3 %.
Test de durée de vie en fatigue : Simulez 100 000 cycles d'ouverture et de fermeture sur une servopresse pour détecter la déformation permanente des composants élastiques du moule. Un certain projet LCD d'instrument d'aviation nécessite une taille inférieure ou égale à 0,02 mm.
2. Vérification de la fiabilité du produit
Test d'adaptabilité environnementale : placez l'échantillon LCD dans une boîte à haute et basse température entre -40 degrés et 85 degrés pour des tests cycliques, vérifiez la fonction d'affichage toutes les 24 heures, et un certain projet de voiture a réussi le test de 1 000 heures sans aucun point lumineux ou sombre.
Tests de fiabilité des vibrations : simulant les vibrations du transport (fréquence 5-2000 Hz, accélération 5G) sur une table vibrante aléatoire, un certain projet LCD de contrôle industriel a passé 48 heures de tests sans aucun mauvais contact.
Test d'accélération de la durée de vie : l'écran LCD était allumé en continu à 3 fois la tension nominale, et un certain projet d'électronique grand public a passé 1 000 heures de tests sans dégradation des pixels.
5, Cas industriel : Pratique d'optimisation du moule pour un écran LCD d'instrument automobile haut de gamme
Un constructeur automobile international a commandé le développement d’un écran LCD incurvé de 12,3 pouces, confronté à trois défis majeurs :
Le rayon de la surface incurvée n'est que de 300 mm : les processus de moulage par injection traditionnels ont tendance à produire des traces d'écoulement.
Plage de température de fonctionnement -40 degrés ~ 105 degrés : la correspondance thermique des matériaux est difficile
Exigence CEM Classe 3 : Un blindage contre les interférences électromagnétiques est requis
Solution:
Structure du moule : adoption de la technologie « moulage par injection assisté par canaux chauds + gaz », éliminant les marques d'écoulement grâce au moulage assisté par azote et augmentant le rendement de 65 % à 92 %.
Schéma des matériaux : le moule avant est en acier inoxydable S136 (plaqué de chrome dur) et le moule arrière est en matériau composite PPS+30 % GF. La différence de coefficient de dilatation thermique est contrôlée dans les limites de 2 × 10 ⁻⁵/degré.
Blindage électromagnétique : une feuille de cuivre est intégrée dans la cavité du moule et une couche de protection continue est formée par soudage laser. Le taux de réussite aux tests CEM est de 100 %.
Grâce à l'optimisation systématique des moules, ce projet a raccourci le cycle de développement de 40 % et réduit les coûts unitaires individuels de 28 %, conquérant ainsi le haut de gamme-sur le marché des présentoirs automobiles.
