一, Formdesign: finkontroll från 3D-modellering till 2D-layout
1. Parameteroptimering under 3D-modelleringsfasen
Formdesignen för skräddarsydd instrument LCD bör styras av produktens funktionskrav. Till exempel kräver ett visst bilinstrument LCD-projekt att skärmen fungerar stabilt i en miljö på -40 grader till 85 grader. Designteamet måste fokusera på följande under 3D-modelleringsfasen:
Matchning av värmeutvidgningskoefficient: Välj ett formmaterial med en värmeutvidgningskoefficient som liknar glassubstratet (som rostfritt stål SUS420J2) för att undvika glasbrott orsakat av materialdeformation i högtemperaturmiljöer.
Kanalsystemdesign: Antagande av en blandad struktur av "varm löpare + kall löpare", optimering av smältflödesbanan genom simuleringsprogramvara för att säkerställa att enhetligheten hos fyllningen av flytande kristallmaterial når över 98%.
Innovation av urtagningsmekanism: För oregelbundna skärmar (som böjda instrumentpaneler) är en "lutad topp+slider" komposit urtagningsmekanism utformad för att lösa problemet med att mögel fastnar orsakat av den inverterade spännets struktur. Ett visst LCD-projekt för medicinsk utrustning minskade urtagningskraften med 40 % och ökade formens livslängd till 500 000 gånger genom denna lösning.
2. Processintegration under det två-dimensionella layoutsteget
I 2D-layoutstadiet är det nödvändigt att överväga materialanvändningsgraden, bearbetningscykeln och monteringsnoggrannheten som helhet:
Modulär design: Dela upp formen i tre huvudmoduler: "främre form+bakre form+slider group", och uppnå snabb formbyte genom standardgränssnitt. Efter att ha antagit denna lösning i ett industriellt kontroll LCD-projekt, reducerades formbytetiden från 8 timmar till 2 timmar.
Samma färg och samma processgruppering: Ordna delarna som behöver galvaniseras på ett centraliserat sätt för att minska frekvensen av utbyte av pläteringstanklösning. Ett visst LCD-projekt för konsumentelektronik har minskat galvaniseringskostnaderna med 15 % genom denna optimering.
Inbäddad inbäddningsteknik: För formar som kräver integrerade FPC-kontakter är en dubbel säkerhetsstruktur med "positioneringsstift+vakuumsug" utformad för att säkerställa att den inbäddade positionsnoggrannheten är inom ± 0,05 mm.
2, Materialval: det gyllene snittet som balanserar prestanda och kostnad
1. Material av formkropp
Högt hårdhetskrav: För formar med en årlig produktion på över 100 000 stycken rekommenderas att använda H13 varmbearbetningsstål (hårdhet 48-52HRC), som har tre gånger högre termisk utmattningsbeständighet än P20-stål.
Korrosionsbeständighetsscenario: I det marina miljöinstrumentet LCD-projektet väljs S136 rostfritt stål (hårdhet 50-54HRC) och dess korrosionsbeständighet uppnås enligt NACE MR0175-standarden genom vakuumsläckningsbehandling.
Lättviktskrav: Ett visst flyginstrument LCD-projekt använder aluminiumbrons (QAl10-3-1,5) för att minska formens vikt med 40% samtidigt som det säkerställer styrka och minskar maskinbelastningen.
2. Funktionella komponentmaterial
Ljusledarplattaform: Tillverkad av NAK80 förhärdat stål (hårdhet 37-43HRC), dess poleringsprestanda kan nå en spegelyta på 12000 #, vilket uppfyller kraven på ljuslikformighet för sidoavgivande bakgrundsbelysningsmoduler.
Elastiskt element: För spännkonstruktioner som kräver frekvent öppning och stängning används 7075-T6 aluminiumlegering (elasticitetsmodul på 71GPa) och sträckgränsen ökas till 505MPa genom T6 värmebehandling.
Slitstarka komponenter: Beläggning av TiN på ytan av rörliga delar som styrpelare och lutande toppar kan minska friktionskoefficienten till 0,2 och förlänga livslängden till 2 miljoner gånger.
3, Monteringsprocess: uppgradering från mekanisk fixering till intelligent montering
1. Strukturell idiotsäker design
Riktningsidentifiering: En dubbel positioneringsstruktur med "V-formad spår+konvex punkt" är inställd vid kanten av formhåligheten för att säkerställa att glassubstratet endast kan installeras i rätt riktning. Ett bilmonterat LCD-projekt har minskat risken för monteringsfel från 3 % till 0,1 % genom denna design.
Felförebyggande kodning: Gravera en QR-kod på formavskiljningsytan, anropa automatiskt motsvarande bearbetningsparametrar genom skanning och förkorta övergångstiden från 45 minuter till 8 minuter för ett visst medicinskt LCD-projekt.
2. Intelligent monteringsteknik
Tryckövervakningssystem: Installera kraftsensorer vid pressstationen för att övervaka ACF-vidhäftningstrycket i realtid- (noggrannhet ± 0,1N). Ett visst LCD-projekt för konsumentelektronik har förbättrat bindningsutbytet till 99,97 % genom denna teknik.
Visuellt styrsystem: CCD-kamera används för att känna igen positionen för FPC-guldfingret, justera automatiskt greppvinkeln på robotarmen, och ett visst industriellt kontroll-LCD-projekt har förbättrat bindningsnoggrannheten från ± 0,1 mm till ± 0,03 mm.
Lasersvetsprocess: För instrument-LCD-skärmar som kräver tätning, används pulslasersvetsning istället för traditionell dispensering, vilket ökar lufttäthetstestningens genomslagshastighet från 92 % till 99,5 %.
4, Testverifiering: sluten-slinga från enpunktsdetektering till full processkontroll
1. Test av formprestanda
Balanstest av varm löpare: Temperaturskillnaden mellan varje grind detekteras av en infraröd värmekamera, med ett krav på Mindre än eller lika med 5 grader. Ett visst bilmonterat LCD-projekt har förbättrat svetslinjens styrka med 20 % genom detta test.
Modellflödesanalysverifiering: Moldflow-mjukvaran användes för att simulera fyllningsprocessen, optimera hålltryckskurvan och minska krympningshastigheten för ett medicinskt LCD-projekt från 0,8 % till 0,3 %.
Utmattningslivstest: Simulera 100 000 öppnings- och stängningscykler på en servopress för att upptäcka den permanenta deformationen av de elastiska komponenterna i formen. Ett visst flyginstrument LCD-projekt kräver mindre än eller lika med 0,02 mm.
2. Verifiering av produktens tillförlitlighet
Miljöanpassningstest: Placera LCD-provet i en hög- och lågtemperaturlåda vid -40 grader ~85 grader för cyklisk testning, kontrollera displayfunktionen var 24:e timme, och ett visst bilprojekt klarade 1000 timmars testet utan några ljusa eller mörka fläckar.
Vibrationstillförlitlighetstestning: Simulering av transportvibrationer (frekvens 5-2000Hz, acceleration 5G) på ett slumpmässigt vibrationsbord, ett visst LCD-projekt för industriell kontroll klarade 48 timmars testning utan dålig kontakt.
Livsaccelerationstest: LCD-skärmen tändes kontinuerligt med 3 gånger den nominella spänningen, och ett visst hemelektronikprojekt klarade 1000 timmars testning utan pixelförfall.
5, branschfall: Optimeringspraxis av formen för en hög- LCD-skärm för bilinstrument
Ett internationellt bilföretag har beställt utvecklingen av en 12,3-tums böjd LCD-instrument, som står inför tre stora utmaningar:
Radien på den krökta ytan är bara 300 mm: traditionella formsprutningsprocesser är benägna att producera flödesmärken
Arbetstemperaturintervall -40 grader ~105 grader: termisk matchning av material är svår
EMC-krav Klass 3: Elektromagnetisk interferensskärmning krävs
Lösning:
Formstruktur: Att använda "hot runner + gas assisted injection molding"-teknologin, eliminera flödesmärken genom kväveassisterad formning och öka utbytet från 65 % till 92 %.
Materialschema: Den främre formen är gjord av S136 rostfritt stål (pläterad med hårdkrom), och den bakre formen är gjord av PPS+30% GF-kompositmaterial. Skillnaden i termisk expansionskoefficient kontrolleras inom 2 × 10 ⁻⁵/grad.
Elektromagnetisk skärmning: Kopparfolie är inbäddad i formhåligheten och ett kontinuerligt skärmskikt bildas genom lasersvetsning. EMC-testet är 100 %.
Genom systematisk gjutformsoptimering har detta projekt förkortat utvecklingscykeln med 40 % och minskat individuella enhetskostnader med 28 %, vilket framgångsrikt har tagit över-marknaden för bildisplayer.
