Амортизация пакета - Package cushioning

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

Амортизация обычно внутри транспортный контейнер например, гофрокороб. Он предназначен для поглощения ударов при раздавливании и деформации и 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.

Формованный расширенный полистирол (Пенополистирол ) амортизация

Факторы дизайна

Транзитный случай показаны внутренние амортизаторы

При проектировании упаковка Выбор амортизации зависит от многих факторов, включая, помимо прочего:

  • эффективная защита продукта от шок и вибрация
  • устойчивость (работает ли он при многократных ударах)
  • сопротивление слизняк - деформация подушки при статической нагрузке
  • материальные затраты
  • затраты на рабочую силу и производительность
  • влияние температуры,[1] влажность и давление воздуха на амортизацию
  • чистота обивки (пыль, насекомые и т. д.)
  • влияние на размер внешней транспортной тары
  • экологические и переработка отходов вопросы
  • чувствительность продукта к статичное электричество

Общие типы амортизации

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

Сыпучая заливка - Некоторые подушки являются текучими и свободно упакованы вокруг предметов в коробке. Коробка закрывается, чтобы затянуть пачку. Это включает расширенные полистирол кусочки пены (Пена арахис ), аналогичные изделия из пен на основе крахмала и обычные Попкорн. Требуемое количество рыхлого заполняющего материала и передаваемые уровни ударной нагрузки зависят от конкретного типа материала.[2]

Бумага – Бумагу можно сложить вручную или механически и использовать в качестве амортизирующего материала. Более тяжелые сорта бумаги обеспечивают большую несущую способность, чем старые газеты. Также доступна крепированная целлюлозная вата. (Грузчики часто оборачивают объекты несколькими слоями картон или тисненая мякоть перед тем, как положить их в коробки.)

Гофрированный картон колодки - В качестве подушек можно использовать многослойные или гофрированные профили из профнастила.[3] Эти конструкции спроектированы таким образом, чтобы разрушаться и деформироваться при ударных нагрузках и обеспечивать определенную амортизацию. Картон композитные соты конструкции также используются для амортизации.[4]

Мыло конструкции - Для амортизации используются несколько типов полимерных пен. Наиболее распространены: расширенный Полистирол (также Пенополистирол ), полипропилен, полиэтилен, и полиуретан. Это могут быть формованные конструкции или листы, которые нарезаются и склеиваются в амортизирующие конструкции. Запутанный (или Палец) иногда используются пены [5]. Также доступны некоторые разлагаемые пены.[6]

Пена на месте - еще один метод использования полиуретан пены. Они заполняют коробку, полностью инкапсулируя продукт и обездвиживая его. Он также используется для создания инженерных конструкций.

Формованная масса - Пульпе можно придать форму, подходящую для амортизации и фиксации продуктов в упаковке. Формованная пульпа изготовлен из переработанного газетная бумага 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. Разнообразие инженерных надувные воздушные подушки также доступны. Обратите внимание, что надувные воздушные подушки используются для заполнение пустоты не подходят для амортизации.

Другой - Доступны несколько других типов амортизации, включая подушки для подвески, термоформованные торцевые крышки.[7] [8], и различные типы амортизаторы.

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 использовать обученный инженер по упаковке, уважаемый поставщик, консультант или независимая лаборатория. Инженеру необходимо знать степень удара (высота падения и т. Д.), От которого он должен защититься. Это может быть основано на существующем Технические характеристики, опубликованная отрасль стандарты публикации, полевые исследования и т. д.

Знание упаковываемого продукта имеет решающее значение. Полевой опыт может указать на типы повреждений, нанесенных ранее. Лабораторный анализ может помочь количественно оценить хрупкость[9] товара, часто указывается в g's. Инженерная оценка также может быть отличной отправной точкой. Иногда продукт можно сделать более прочным или его можно поддержать, чтобы сделать его менее подверженным поломке.

Величина удара, передаваемого конкретным амортизирующим материалом, в значительной степени зависит от толщины подушки, высоты падения и несущей области 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.

Компьютерное моделирование и анализ методом конечных элементов также используются. Некоторые корреляции с лабораторными испытаниями на падение оказались успешными. [10]

Конструкция подушки требует осторожности, чтобы предотвратить усиление удара, вызванное длительностью амортизированного ударного импульса, близкой к допустимой. собственная частота мягкого элемента.[11]

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 резонанс или 3) изолируйте продукт от вибрации. Правильный дизайн имеет решающее значение для амортизации.

Оценка готового пакета

Верификация и валидация прототипов не требуется. Проектирование упаковки и ее амортизация часто представляют собой итеративный процесс, включающий несколько проектов, оценок, доработок и т. Д. Некоторые (ASTM, ISTA и другие) опубликованы тестирование пакета доступны протоколы 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 для 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 (Тезис). Получено 18 февраля 2016.
  2. ^ Singh, S.P .; 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. Дои:10.1002 / пц.2770070504.
  3. ^ Стерн, Р. К .; Иордания, C.A. (1973). «Амортизация подушек из гофрированного картона при централизованной нагрузке» (PDF). Документ о лабораторных исследованиях лесных товаров, FPL-RP-184. Получено 12 декабря 2011. Цитировать журнал требует | журнал = (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. Дои:10.1002 / оч.808.
  5. ^ Берджесс, Г. (1999). «Амортизирующие свойства извитой пены». Технологии упаковки и наука. 12 (3): 101–104. Дои:10.1002 / (SICI) 1099-1522 (199905/06) 12: 3 <101 :: AID-PTS457> 3.0.CO; 2-L.
  6. ^ Мойзес, Акос; Папки, Borocz (2012). «Определите амортизирующие изгибы для экологически чистых пен» (PDF). АНАЛИЗЫ ИНЖЕНЕРНОГО ФАКУЛЬТЕТА HUNEDOARA - International Journal of Engineering: 113–118. Получено 8 марта 2012.
  7. ^ Хангалды, Пал; Scheumeman, Херб (2000), Расчетные параметры систем деформируемых подушек (PDF), IoPP, Transpack 2000, получено 8 марта 2012
  8. ^ US5515976A, Моран, "Упаковка хрупких предметов в тару", опубликовано в 1996 г. 
  9. ^ Берджесс, Г. (март 2000 г.). «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 пенопласт, упаковку и предварительно напряженную обертывание пластиковой фольгой (PDF), 9-я Международная конференция пользователей LS-DYNA, технологии моделирования (4), получено 7 апреля 2020
  11. ^ Моррис, С.А. (2011), «Транспортировка, распространение и повреждение продукции», Пищевая промышленность и упаковка, Wiley-Blackwell, стр. 367–369, ISBN  978-0-8138-1479-7, получено 13 февраля 2015

дальнейшее чтение

  • MIL-HDBK 304C, «Дизайн амортизации упаковки», 1997 г., [1]
  • Рассел П.Г. и Даум М.П., ​​"Журнал испытаний защиты продукции", Институт профессионалов в области упаковки.
  • Рут, Д., «Шестишаговый метод разработки мягких упаковок», Лансмонт, 1997 г., http://www.lansmont.com/
  • Ям, К. Л., "Энциклопедия упаковочных технологий", John Wiley & Sons, 2009 г., 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.

внешняя ссылка