蜂巢式複合結構應用於LCD面板之包裝設計

Packaging Box Design for Shipment of LCD Panels Using Honeycomb Composite Structures

楊惠雯(Hui-Wen Yang)

指導教授 ： 宋震國

國立清華大學/工學院/動力機械工程學系/碩士(2009年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2009.00532

摘要

液晶面板為台灣科技產業之重要出口產品，提升其包裝系統之保護能力，並有效降低成本，一直為業界所努力的目標。目前面板包裝盒普遍採用發泡材料製作，其中以發泡聚丙烯(EPP)最為常見，本研究將以改良EPP面板包裝系統之設計為目標，利用蜂巢式複合結構設計一款面板包裝系統，令其能承受相同之最大加速度，並有效減小原始包裝系統之體積。本研究成功推導出新式包裝系統之產品落下加速度模型，並經由動態模擬結果了解新式包裝系統遭受落下衝擊時之面板加速度主要影響因素及並聯複合結構優於串聯複合結構之原因，並成功利用並聯系統設計出遠小於原包裝系統高度之設計。
本研究之數值模擬部份，完成了蜂巢結構、發泡(EPE)材料與蜂巢式複合結構之數值模型，建立並進行靜態與動態之壓縮虛擬實驗，比較模擬值與理論值之差異與觀察壓縮速率之影響，並進行蜂巢結構個數及邊界條件設定對材料行為之影響。透過結果再次驗證Gibson等[11]所推導之蜂巢結構理論僅適用於金屬蜂巢結構，不適用於熱塑性材料蜂巢結構。且由蜂巢結構與蜂巢式複合結構之靜態壓縮模擬結果比較，可得知蜂巢式複合結構包裝系統確實是能夠做到比蜂巢結構包裝系統更薄之包裝體積。
為了達到簡化數值模型之目的，本研究亦完成以單一蜂巢式複合結構模擬多蜂巢式複合結構之靜態材料行為之模型，並與多蜂巢式複合結構做比較，討論以單一蜂巢式複合結構取代多蜂巢式複合結構之可行性。最後利用落下模擬結果成功驗證蜂巢式複合結構包裝系統能夠達到與原包裝系統相同效能（相同面板最大加速度值），且體積比原包裝系統小了83.457%，重量則減小了75.855%，證實此新型包裝系統設計更優於原包裝系統。

關鍵字

複合式 ； 蜂巢結構 ； 包裝設計 ； 面板 ； 自由落下 ； 數值模擬

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Composite structure ； honeycomb structure ； packaging box design ； LCD panel ； drop test ； numerical simulations

參考文獻

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