Амортизация пакета - Package cushioning

Амортизация упаковки используется для защиты товаров во время транспортировки. Вибрация и удары во время транспортировки и погрузки / разгрузки контролируются амортизацией, чтобы снизить вероятность повреждения продукта.

Амортизация обычно находится внутри транспортного контейнера, такого как гофрокороб . Он предназначен для поглощения ударов при раздавливании и деформации, а также для гашения вибрации, а не для передачи ударов и вибрации защищаемому объекту. В зависимости от конкретной ситуации, амортизация упаковки часто бывает толщиной от 50 до 75 миллиметров (от двух до трех дюймов).

Внутренние упаковочные материалы также используются не только для амортизации, но и для других функций, например, для фиксации продуктов в коробке и их фиксации на месте или для заполнения пустот.

Литой расширен полистирол амортизирующий

Факторы дизайна

Транспортировочный чемодан с внутренним амортизатором

При разработке упаковки выбор амортизации зависит от многих факторов, включая, но не ограничиваясь:

  • эффективная защита продукта от ударов и вибрации
  • устойчивость (независимо от того, работает ли он при множественных ударах)
  • сопротивление ползучести - деформация подушки при статической нагрузке
  • материальные затраты
  • затраты на рабочую силу и производительность
  • влияние температуры, влажности и давления воздуха на амортизацию
  • чистота обивки (пыль, насекомые и т. д.)
  • влияние на размер внешней транспортной тары
  • проблемы окружающей среды и переработки
  • чувствительность продукта к статическому электричеству

Общие типы амортизации

Заглушки и угловые блоки
Амортизация формованной целлюлозы
Термоформованные заглушки для жесткого диска
Крепление для спирального кабеля для сверхмощных многоразовых контейнеров

Неплотный наполнитель - некоторые подушки текучие и свободно упаковываются вокруг предметов в коробке. Коробка закрывается, чтобы затянуть пачку. Это включает в себя расширенные полистирола кусков пены ( пена арахис ), аналогичные части , изготовленные из крахмала на основе пеноматериалов, и общий попкорн . Требуемое количество рыхлого заполняющего материала и передаваемые уровни ударной нагрузки зависят от конкретного типа материала.

Бумага - Бумага может быть ручным или механическимватные и используюткачестве материала амортизирующего. Более тяжелые сорта бумаги обеспечивают большую несущую способность, чем старые газеты. Также доступна крепированная целлюлозная вата. Часто грузчики заворачивают предметы в несколько слоев крафт-бумаги или тисненой целлюлозы перед тем, как положить их в коробки.

Гофрокартона колодки - Многослойные или вырезать и сложенные формы гофрированного картона могут быть использованыкачестве подушки. Эти конструкции спроектированы таким образом, чтобы разрушаться и деформироваться при ударных нагрузках и обеспечивать некоторую степень амортизации. Картонные композитные сотовые конструкции также используются для амортизации.

Пенные конструкции - для амортизации используются несколько типов полимерных пен, наиболее распространенными из которых являются пенополистирол , полипропилен , полиэтилен и полиуретан . Это могут быть формованные конструкции или листы, которые нарезаются и склеиваются в амортизирующие конструкции. Иногда используютсяизвилистые (или пальцевые ) пены. Также доступны некоторые разлагаемые пены.

Пенопласт - еще один метод использования пенополиуретана . Они заполняют коробку, полностью инкапсулируя продукт и обездвиживая его. Он также используется для создания инженерных конструкций.

Формованная пульпа - пульпе можно придать форму, подходящую для амортизации и фиксации продуктов в упаковке. формованная целлюлоза производится из переработанной газетной бумаги и подлежит вторичной переработке.

Надутые изделия - пузырчатая пленка состоит из листов полиэтиленовой пленки с закрытыми «пузырьками» воздуха. Эти листы можно уложить слоями или обернуть вокруг отправляемых предметов. Также доступны различные инженерные надувные воздушные подушки . Обратите внимание, что надувные воздушные подушки, используемые для заполнения пустот , не подходят для амортизации.

Другое - доступно несколько других типов амортизации, включая амортизирующие подушки, термоформованные торцевые крышки и различные типы амортизаторов .

Дизайн для защиты от ударов

Испытание на падение мягкой упаковки для измерения передаваемого удара

Правильная эффективность амортизации зависит от ее правильной конструкции и использования. Часто лучше всего использовать обученного инженера по упаковке , известного поставщика, консультанта или независимую лабораторию. Инженеру необходимо знать степень удара (высота падения и т. Д.), От которого он должен защититься. Это может быть основано на существующей спецификации , опубликованных отраслевых стандартах и публикациях, полевых исследованиях и т. Д.

Знание упаковываемого продукта имеет решающее значение. Полевой опыт может указать на ранее полученные типы повреждений. Лабораторный анализ может помочь количественно определить хрупкость предмета, который часто указывается в g . Инженерная оценка также может быть отличной отправной точкой. Иногда продукт можно сделать более прочным или поставить на него опору, чтобы сделать его менее подверженным поломке.

Величина удара, передаваемого конкретным амортизирующим материалом, в значительной степени зависит от толщины подушки, высоты падения и несущей поверхности подушки (статическая нагрузка). Чтобы подушка могла функционировать, она должна деформироваться при ударе. Если изделие находится на большой несущей поверхности, подушка может не деформироваться и не амортизировать удар. Если несущая поверхность слишком мала, изделие может «опуститься до дна» во время удара; шок не смягчается. Инженеры используют «кривые амортизации», чтобы выбрать оптимальную толщину и несущую поверхность для амортизирующего материала. Часто для защиты хрупких предметов требуется от двух до трех дюймов (50–75 мм) амортизатора.

Также используются компьютерное моделирование и анализ методом конечных элементов . Некоторые корреляции с лабораторными испытаниями на падение оказались успешными.

Конструкция подушки требует осторожности, чтобы предотвратить усиление удара, вызванное длительностью амортизированного ударного импульса, близкой к собственной частоте амортизирующего элемента.

Конструкция для защиты от вибрации

Процесс защиты (или изоляции) от вибрации включает те же соображения, что и при ударе. Подушки можно рассматривать как пружины. В зависимости от толщины подушки и несущей области, а также от частоты вынуждающей вибрации подушка может 1) не оказывать никакого влияния на входную вибрацию, 2) усиливать входную вибрацию при резонансе или 3) изолировать продукт от вибрации. Правильный дизайн имеет решающее значение для амортизации.

Оценка готового пакета

Требуются проверка и валидация прототипов. Проектирование пакета и его амортизация часто представляют собой итеративный процесс, включающий несколько проектов, оценок, изменений и т. Д. Несколько опубликованных (ASTM, ISTA и др.) Протоколов тестирования пакетов доступны для оценки производительности предлагаемого пакета. Полевые характеристики следует контролировать на предмет обратной связи в процессе проектирования.

Стандарты ASTM

  • D1596 Стандартный метод испытаний характеристик динамической амортизации упаковочного материала
  • D2221 Стандартный метод испытаний свойств ползучести амортизирующих материалов упаковки
  • D3332 Стандартные методы испытаний на хрупкость изделий при механическом ударе с использованием ударных машин
  • D3580 Стандартные методы испытаний продукции на вибрацию (вертикальное линейное движение)
  • D4168 Стандартные методы испытаний характеристик передаваемого удара амортизирующих материалов из вспененного материала
  • D4169 Стандартная практика тестирования производительности транспортных контейнеров и систем
  • D6198 Стандартное руководство по дизайну транспортной упаковки
  • D6537 Стандартная практика инструментальных ударных испытаний упаковки для определения характеристик упаковки
  • и другие

Смотрите также

Примечания

  1. ↑ Хаттон, Кайо Окубо (июль 1998 г.). Влияние температуры на амортизирующие свойства некоторых пенопластов (Диссертация) . Проверено 18 фев 2016 .
  2. ^ Сингх, SP; Чонхенчоб и Берджес (1994). «Сравнение различных амортизирующих материалов с сыпучим наполнителем на основе их защитных и экологических характеристик». Технологии упаковки и наука . 7 (5): 229–241. DOI : 10.1002 / pts.2770070504 .
  3. ^ Стерн, РК; Иордания, Калифорния (1973). «Амортизация подушек из гофрированного картона при централизованной нагрузке» (PDF) . Документ о лабораторных исследованиях лесных товаров, FPL-RP-184 . Проверено 12 декабря 2011 года . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  4. ^ Ван, Донг-Мэй; Ван, Чжи-Вэй (октябрь 2008 г.). «Экспериментальное исследование амортизирующих свойств сотового картона». Технологии упаковки и наука . 21 (6): 309–373. DOI : 10.1002 / pts.808 .
  5. ^ Берджесс, G (1999). «Амортизирующие свойства извитой пены». Технологии упаковки и наука . 12 (3): 101–104. DOI : 10.1002 / (SICI) 1099-1522 (199905/06) 12: 3 <101 :: AID-PTS457> 3.0.CO; 2-L .
  6. ^ Mojzes, Акос; Папки, Borocz (2012). «Определите амортизирующие кривые для экологически чистых пен» (PDF) . АНАЛИЗЫ ИНЖЕНЕРНОГО ФАКУЛЬТЕТА HUNEDOARA - Международный журнал инженерии : 113–118 . Дата обращения 8 марта 2012 .
  7. ^ Khangaldy, Pal; Scheumeman, Herb (2000), Design Parameters for Deformable Cushion Systems (PDF) , IoPP, Transpack 2000 , получено 8 марта 2012 г.
  8. ^ US5515976A , Moran, «Тара и упаковка для хрупких предметов внутри контейнера», опубликованной 1996  
  9. ^ Берджесс, G (март 2000). «Расширение и оценка модели усталости для ударной хрупкости продукта, используемой в конструкции упаковки». J. Тестирование и оценка . 28 (2).
  10. ^ Ноймайер, Дэн (2006), Моделирование испытания на падение плиты, включая пену, упаковку и предварительно напряженную упаковку пластиковой фольги (PDF) , 9-я Международная конференция пользователей LS-DYNA, Технология моделирования (4) , получено 7 апреля 2020 г.
  11. Перейти ↑ Morris, SA (2011), «Транспортировка, распространение и повреждение продукции» , Food and Package Engineering , Wiley-Blackwell, стр. 367–369, ISBN 978-0-8138-1479-7, получено 13 фев 2015

дальнейшее чтение

  • MIL-HDBK 304C, «Дизайн амортизации упаковки», 1997 г., [1]
  • Рассел, П.Г., и Даум, член парламента, "Журнал испытаний защиты продукции", Институт профессионалов в области упаковки.
  • Рут, Д., «Шестишаговый метод разработки мягкой упаковки», Лансмонт, 1997 г., http://www.lansmont.com/
  • Ям, KL, «Энциклопедия упаковочных технологий», John Wiley & Sons, 2009, ISBN  978-0-470-08704-6
  • Сингх, Дж., Игнатова, Л., Олсен, Э. и Сингх, П., «Оценка методологии стресс-энергии для прогнозирования передаваемого удара через расширенные пенные подушки», ASTM Journal of Testing and Evaluation, Volume 38, Issue 6 , Ноябрь 2010 г.

внешние ссылки