一, Design matriță: control fin de la modelarea 3D la aspectul 2D
1. Optimizarea parametrilor în faza de modelare 3D
Designul matriței pentru instrumentul LCD personalizat ar trebui să fie ghidat de cerințele funcționale ale produsului. De exemplu, un anumit proiect LCD pentru instrumente de mașină necesită ca ecranul să funcționeze stabil într-un mediu de la -40 la 85 de grade. Echipa de proiectare trebuie să se concentreze pe următoarele în timpul fazei de modelare 3D:
Potrivirea coeficientului de dilatare termică: Alegeți un material de matriță cu un coeficient de dilatare termică similar cu cel al substratului de sticlă (cum ar fi oțelul inoxidabil SUS420J2) pentru a evita spargerea sticlei cauzată de deformarea materialului în medii cu temperaturi ridicate.
Proiectarea sistemului de canale: Adoptarea unei structuri mixte de „canal cald + canal rece”, optimizarea traseului de curgere a topiturii prin intermediul software-ului de simulare pentru a se asigura că uniformitatea umplerii cu material cu cristale lichide ajunge la peste 98%.
Inovație în mecanismul de demulare: pentru ecranele neregulate (cum ar fi panourile de instrumente curbate), un mecanism de demulare compozit „slanted top+glider” este proiectat pentru a rezolva problema lipirii mucegaiului cauzată de structura cataramei inversate. Un anumit proiect LCD pentru echipamente medicale a redus forța de deformare cu 40% și a crescut durata de viață a matriței la 500000 de ori prin această soluție.
2. Integrarea procesului în timpul etapei de-aspectare bidimensională
În etapa de layout 2D, este necesar să se ia în considerare rata de utilizare a materialului, ciclul de procesare și precizia asamblarii în ansamblu:
Design modular: Împărțiți matrița în trei module majore: „multă frontală + matriță din spate + grup glisor” și obțineți schimbarea rapidă a matriței prin interfețe standard. După adoptarea acestei soluții într-un proiect LCD de control industrial, timpul de comutare a matriței a fost redus de la 8 ore la 2 ore.
Aceeași culoare și aceeași grupare de proces: aranjați piesele care trebuie galvanizate într-o manieră centralizată pentru a reduce frecvența înlocuirii soluției de placare a rezervorului. Un anumit proiect LCD de electronice de larg consum a redus costurile de galvanizare cu 15% prin această optimizare.
Tehnologie de încorporare încorporată: Pentru matrițele care necesită conectori FPC integrati, o structură de siguranță dublă de „pin de poziționare + aspirație în vid” este proiectată pentru a se asigura că precizia poziției încorporate este de ± 0,05 mm.
2, Selecția materialului: punctul de raport de aur care echilibrează performanța și costul
1. Materialul corpului matriței
Cerință de duritate ridicată: pentru matrițe cu o producție anuală de peste 100000 de bucăți, se recomandă utilizarea oțelului pentru matriță pentru prelucrare la cald H13 (duritate 48-52HRC), care are o rezistență la oboseală termică de trei ori mai mare decât oțelul P20.
Scenariul rezistenței la coroziune: În proiectul LCD pentru instrumente de mediu marin, este selectat oțel inoxidabil S136 (duritate 50-54HRC), iar rezistența sa la coroziune este atinsă conform standardului NACE MR0175 prin tratament de stingere în vid.
Cerințe ușoare: Un anumit proiect LCD pentru instrumente de aviație folosește bronz de aluminiu (QAl10-3-1.5) pentru a reduce greutatea matriței cu 40%, asigurând în același timp rezistența și reducerea sarcinii mașinii.
2. Materiale componente funcționale
Matriță pentru plăci de ghidare a luminii: Fabricată din oțel preîntărit NAK80 (duritate 37-43HRC), performanța sa de lustruire poate atinge o suprafață de oglindă de 12000 #, îndeplinind cerințele de uniformitate a luminii pentru modulele de iluminare laterală cu emisie de fundal.
Element elastic: Pentru structurile cu cataramă care necesită deschidere și închidere frecventă, se folosește aliajul de aluminiu 7075-T6 (modul de elasticitate de 71GPa), iar limita de curgere este crescută la 505MPa prin tratamentul termic T6.
Componente rezistente la uzură: Acoperirea cu TiN pe suprafața pieselor mobile, cum ar fi coloanele de ghidare și vârfurile înclinate, poate reduce coeficientul de frecare la 0,2 și poate prelungi durata de viață de 2 milioane de ori.
3, Procesul de asamblare: trecerea de la fixare mecanică la asamblare inteligentă
1. Design structural infalibil
Recunoașterea direcției: o structură de poziționare dublă de „canelură în formă de V+punct convex” este setată la marginea cavității matriței pentru a se asigura că substratul de sticlă poate fi instalat numai în direcția corectă. Un proiect LCD montat pe mașină a redus rata de eșec a asamblarii de la 3% la 0,1% prin acest design.
Codare pentru prevenirea erorilor: gravați un cod QR pe suprafața de despărțire a matriței, apelați automat parametrii de procesare corespunzători prin scanare și scurtați timpul de schimbare de la 45 de minute la 8 minute pentru un anumit proiect LCD medical.
2. Tehnologie inteligentă de asamblare
Sistem de monitorizare a presiunii: instalați senzori de forță la stația de presare pentru a monitoriza presiunea de aderență ACF în timp real-(precizie ± 0,1 N). Un anumit proiect LCD de electronice de larg consum a îmbunătățit randamentul lipirii la 99,97% prin această tehnologie.
Sistem de ghidare vizuală: camera CCD este utilizată pentru a recunoaște poziția degetului de aur FPC, pentru a ajusta automat unghiul de prindere al brațului robotizat, iar un anumit proiect LCD de control industrial a îmbunătățit precizia lipirii de la ± 0,1 mm la ± 0,03 mm.
Proces de sudare cu laser: Pentru LCD-urile instrumentelor care necesită etanșare, sudarea cu laser cu impuls este utilizată în loc de distribuirea tradițională, crescând rata de trecere a testelor de etanșeitate la aer de la 92% la 99,5%.
4, Verificare de testare: buclă închisă-de la detectarea unui singur punct la controlul complet al procesului
1. Testarea performanței matriței
Testul de echilibru al canalului fierbinte: diferența de temperatură dintre fiecare poartă este detectată de o cameră termică cu infraroșu, cu o cerință mai mică sau egală cu 5 grade. Un anumit proiect LCD montat pe mașină a îmbunătățit rezistența liniei de sudură cu 20% prin acest test.
Verificarea analizei debitului modelului: Software-ul Moldflow a fost utilizat pentru a simula procesul de umplere, a optimiza curba presiunii de menținere și a reduce rata de contracție a unui proiect LCD medical de la 0,8% la 0,3%.
Test de viață la oboseală: Simulați 100000 de cicluri de deschidere și închidere pe o servopresă pentru a detecta deformarea permanentă a componentelor elastice ale matriței. Un anumit proiect LCD pentru instrumente de aviație necesită mai puțin sau egal cu 0,02 mm.
2. Verificarea fiabilității produsului
Test de adaptabilitate la mediu: Puneți proba LCD într-o cutie de temperatură înaltă și joasă la -40 grade ~ 85 grade pentru testarea ciclică, verificați funcția de afișare la fiecare 24 de ore și un anumit proiect auto a trecut testul de 1000 de ore fără pete luminoase sau întunecate.
Testare de fiabilitate a vibrațiilor: Simulând vibrațiile de transport (frecvență 5-2000 Hz, accelerație 5G) pe o masă de vibrații aleatoare, un anumit proiect LCD de control industrial a trecut 48 de ore de testare fără niciun contact slab.
Test de accelerare a vieții: LCD-ul a fost aprins continuu la de 3 ori tensiunea nominală, iar un anumit proiect de electronice de larg consum a trecut 1000 de ore de testare fără degradare a pixelilor.
5, Caz industrial: practica de optimizare a mucegaiului pentru un ecran LCD cu instrumente de mașină de ultimă generație-
O companie internațională de automobile a comandat dezvoltarea unui instrument LCD curbat de 12,3 inchi, care se confruntă cu trei provocări majore:
Raza suprafeței curbate este de numai 300 mm: procesele tradiționale de turnare prin injecție sunt predispuse să producă urme de curgere
Interval de temperatură de lucru -40 grade ~ 105 grade: potrivirea termică a materialului este dificilă
Cerință EMC Clasa 3: Ecranarea interferențelor electromagnetice este necesară
Soluţie:
Structura matriței: Adoptarea tehnologiei „canal fierbinte + turnare prin injecție asistată cu gaz”, eliminând urmele de curgere prin turnarea asistată cu azot și creșterea randamentului de la 65% la 92%.
Schema de materiale: matrița frontală este realizată din oțel inoxidabil S136 (placat cu crom dur), iar matrița din spate este realizată din material compozit PPS+30% GF. Diferența de coeficient de dilatare termică este controlată în 2 × 10 ⁻⁵/ grad.
Ecranare electromagnetică: Folia de cupru este încorporată în cavitatea matriței și se formează un strat de ecranare continuu prin sudare cu laser. Rata de trecere a testului EMC este de 100%.
Prin optimizarea sistematică a matriței, acest proiect a scurtat ciclul de dezvoltare cu 40% și a redus costurile unitare individuale cu 28%, captând cu succes piața-high-end de afișaj auto.
