一、構造設計の3つの主な考え方
1. 正確なフィット感: ミリメートルの公差でオブジェクトの形状に合わせて調整します。
Bluetooth イヤホンにはさまざまな部品が含まれており、複雑に見えます。たとえば、すべての面で同じではないイヤーフック、湾曲した充電コンパートメント、細い充電ワイヤーが含まれます。トレイと製品の間に「ギャップゼロ」の接触を実現するには、トレイと製品を 3D でモデル化する必要があります。たとえば、Cleer Arc5 は非常に高精度の金型を使用しており、公差は ± 0.3 mm 以内に抑えられています。湿式成形テクノロジーにより、内部サポートが 3 次元メッシュ構造に変わり、ヘッドフォンの非対称イヤーフックの複雑な表面を完璧にコピーします。-これにより、移動時にヘッドフォンが傷ついたり壊れたりするのを防ぎます。この設計を行うには、製品 CAD データを結合し、リバース エンジニアリングを使用してトレイ モデルを作成し、金型開発段階で金型にいくつかの変更を加える必要があります。
2. 層状緩衝システム: さまざまなレベルでエネルギーを吸収する方法
イヤーマフや充電ポートなどの Bluetooth イヤホンの弱点部分には、「メインサポートキャビティ + 付属品コンパートメント」の 2 層緩衝構造を構築する必要があります。-たとえば、Cleer Arc5:
メインベアリングチャンバー: 底部には、生体模倣ハニカム構造を通じて垂直方向の衝撃応力を分散するハニカム補強リブがあります。測定された静的圧縮強度は少なくとも 80 kg で、大人がその上に立ってもかがむことなく体重に耐えることができます。
アタッチメントコンパートメント: 充電ケーブルと耳栓カバーを保管するための個別のコンパートメント。プラスチックのブリスターボックスの代わりに折りたたんだ紙カードを使用してまとめられています。これにより、廃棄されるフィラーの量が削減されます。
3. モジュール式の拡張性: 複数のモデルで動作し、素早い変更が可能
金型開発の費用を削減するには、トレイの設計にモジュール要素を含める必要があります。たとえば、同じブランドのさまざまなタイプのイヤホンに適合するように、同じ金型の局所構造を変更できます。たとえば、イヤー フック サポート スロットの深さや充電ボックスの位置決めポストの高さを変更できます。標準化されたインターフェイス設計により内部モールドに小さな変更を加えることで、Cleer Arc5 を他の Arc シリーズ製品と併用できます。これにより、研究開発費が 40% 以上削減されます。
2、主要な構造モジュールの分析
1. 主なサポート構造
フチなし構造：軽量ヘッドフォン（50g未満）に適しており、傾斜した側壁によって側面衝撃の応力を分散します。たとえば、特定のタイプの TWS イヤホン トレイにはエッジがなく、エッジの寸法が 2 mm 未満で、側壁は荷重方向に対して 15 度の角度を形成します。落下テストによる損傷率はわずか0.15%です。
Structure of the flip edge: For high-end headphones (weight >80g）、外側に広がるスカートの外側反転構造により、全体がより安定します。 ISTA 3A 規格に従って評価すると、衝撃エネルギーの 70% が特定ブランドのノイズ キャンセリング ヘッドフォン トレイによって吸収されます。-エッジと底部の補強リブの幅が 15 mm のフリップ エッジ デザインを採用しています。これは厚さ3mmのEPEパールコットンと同じです。
2.湿気や静電気を寄せ付けない設計
導電性繊維のドーピング: 電子部品の帯電防止要件を満たすために、パルプに 1% ～ 2% の炭素繊維を添加します。{0}}これにより、トレイの表面抵抗が 10 ⁶ ～ 10 ⁹ Ω に下がります。この設計により、特定のブランドのスポーツ ヘッドフォン トレイは、乾燥した場所で 2 秒以内に静電気を除去できます。
水-ベースのバリア コーティング: 標準のプラスチック フィルム コーティングの代わりにトウモロコシデンプンから作られた水-コーティングを使用すると、耐湿性が 60% 以上向上します。 Clear Arc5 トレイのコーティングの厚さはわずか 0.1 mm で、水蒸気の透過を防ぎます。紙と一緒に叩いてリサイクルすることも可能です。
3. 環境保護のための追加機能
コンバーチブル保護ケース: トレイの端には留め金機構があり、ユーザーはヘッドフォンを保管するためのボックスに変えることができます。たとえば、特定のブランドのヘッドフォン トレイに 2 つの配置スロットを追加すると、ヘッドフォン トレイをパッケージから保護シェルに変え、製品の寿命を延ばすことができます。
ニーズに合わせて質感をカスタマイズ：湿式プレス技術を使用して、石や木目などの自然な質感を表現します。あるブランドのヘッドホントレイは、金型の表面の粗さを変えることで、手触りと見た目が良くなり、ユーザーの満足度が30％向上しました。
3、プロセスを実行するための道筋
1. 適切な材料を選択し、配合を改善する
原材料の比率: 古紙 60%、サトウキビバガス 30%、竹繊維 10% を使用して、湿式成形プロセスを使用して高強度パルプを製造します。-特定ブランドの実験データによると、この配合トレイの引張強度は 12MPa、破断伸びは 8% に達し、純粋な古紙トレイのそれを上回っています。
衝撃に強くするために柔軟剤（ポリビニルアルコールなど）を0.5％添加し、湿気に強くするために防水剤（シランカップリング剤など）を0.3％添加します。例えば、あるブランドのヘッドフォントレイは添加剤の配合を改良し、湿度85%の環境に72時間放置した後のサイズ変化率が0.5%未満を示しました。
2. 金型の製作・設計
金型構造：製品の端にパーティング面があり、脱型しやすくなっています。たとえば、ある種類のヘッドフォントレイの金型は、「上型」、「下型」、「コア」の 3 ピース構造になっています。-コアはさまざまなモデルに合わせて迅速に変更できます。
精度管理：表面粗さRaのCNC加工<0.8 μm is used to make important components of the mold, like the headphone placement slots and charging interface holes. The real test of a certain brand's mold demonstrates that after making 10,000 pieces in a row, the size difference of the pallet is still kept to within ± 0.2mm.
3. 成形手順の設定
湿式圧縮成形のスラリー濃度は８％〜１０％、真空度は−０．０８ＭＰａ、成形圧力は１．５ＭＰａ、圧力保持時間は１５秒である。ブランドの実験によると、トレイの密度は0.35g/cm 3 で、クッション性は2mm厚のEPSフォームよりも優れています。
乾燥工程：温度80度、乾燥時間40分。これにより、水分含有量が 8% ～ 10% に減少します。変形による製品の不安定を防ぐため、特定のブランドのトレイの乾燥後の収縮率は 1% 未満です。
4,業界の活用例
1. Beatsイヤホンのパッケージはフルパルプモールド製です。
新工法：圧縮強度800N以上の外箱は「ダンボール箱」と「モールドファイバー製インナートレイ」の2層構造。インナートレイは、高精度の金型によってイヤホンと充電コンパートメントの間の所定の位置に保持されます。-
環境への利点: 1 セットのパッケージにより、プラスチックの使用量が年間 15 トン削減され、二酸化炭素排出量が 40% 削減され、EU REACH および米国 FDA の認定を受けています。
2. Cleer Arc5 のバイオベース複合材料製トレイ
素材の画期的な進歩: 60% の竹繊維と 40% のサトウキビバガスを混合することで三次元ネットワーク構造が作られています。-引張強度15MPaの構造です。
機能の統合: 隠しハンドル、セルフロック カバー プレート、QR コード ウィンドウにより、開梱エクスペリエンスが 50% 向上しました。-リサイクル率は92％です。
