一, Standard testowy: równoległy międzynarodowy i krajowy podwójny tor
Aby mieć pewność, że wyniki spełniają standardy branżowe, opakowania z formowanej masy celulozowej należy przetestować pod kątem ściskania, stosując zarówno normy międzynarodowe, jak i krajowe.
1. Zbiór standardów międzynarodowych
ISO 12048: opisuje technikę statycznego badania ściskania opakowań, która jest przydatna do badania wytrzymałości na ściskanie opakowań transportowych ułożonych w stosy.
ASTM D642 to norma Amerykańskiego Towarzystwa Pomiarowego i Materiałowego, która obejmuje pomiary wytrzymałości na ściskanie materiałów opakowaniowych zarówno w sytuacjach obciążenia statycznego, jak i dynamicznego.
ISTA 3A to standard Międzynarodowego Stowarzyszenia Bezpiecznego Transportu dla logistyki handlu elektronicznego.- Symuluje wibracje, uderzenia i ciśnienie układania podczas rzeczywistego transportu.
2. Krajowy system norm GB/T 4857.4 jest taki sam jak ISO 12048. Opisuje technikę statycznego badania ściskania opakowań transportowych i ustala podstawowe parametry, w tym prędkość badania i metodę obciążenia ciśnieniowego.
GB/T 36787-2018: Ogólne normy techniczne dotyczące wyrobów formowanych z masy celulozowej, które sugerują maksymalne wartości ważnych wskaźników, w tym wytrzymałości na ściskanie i odkształcenia.
QB/T 4765-2014: Popraw wytyczne dotyczące przygotowywania próbek i oceny wyników testów ściskania niektórych produktów, np. tacek na jajka.
3. Załącznik do Standardów Biznesowych
Niektóre firmy ustalają własne standardy w zależności od cech swoich produktów, takie jak:
Apple: Podczas modelowania-wysokości stosu składającego się z trzech{0}}warstw (około 1,8 metra) opakowanie nie może być w żaden sposób uszkodzone i nie może odkształcić się o więcej niż 3% pierwotnej wysokości.
Grupa Lenovo: W przypadku opakowań telefonów komórkowych ze składanym ekranem wymagany jest szczyt ciśnienia dynamicznego wynoszący co najmniej 1500 N. Ma to na celu zapewnienie, że struktura amortyzująca będzie dobrze absorbować energię w przypadku upuszczenia telefonu.
2, Sprzęt testujący: konfiguracja całego łańcucha od podstawowego do-wysokiej precyzji
Aby wykonać test kompresji, potrzebujesz profesjonalnego sprzętu. Do najważniejszych z nich należą maszyny do prób ciśnieniowych, pudełka do symulacji środowiska i dodatkowe narzędzia pomiarowe.
1. Maszyna do pomiaru ciśnienia
Typy: elektroniczna uniwersalna maszyna do badania materiałów (do badań statycznych) i maszyna do badania ściskania opakowań (do dynamicznej symulacji układania).
Wymagania dotyczące parametrów:
Zakres obciążenia: 0–100 kN, który wystarczy, aby przetestować wszystko, od małych tacek na jajka (które wymagają 500 N) po duże pudełka na sprzęt AGD (które wymagają więcej niż 10 kN).
Prędkość ładowania: w przypadku testów statycznych zwykle wynosi 10 mm/min, ale w przypadku testów dynamicznych można ją zmienić w zależności od sytuacji (na przykład może wzrosnąć do 50 mm/min podczas symulowania szybkiego przenoszenia).
Poprawność: Niedokładność czujnika ciśnienia jest mniejsza lub równa ± 1%, a błąd układu pomiaru przemieszczenia jest mniejszy lub równy 0,1 mm.
2. Pudełko symulujące środowisko
Funkcja: Obserwuj poziom temperatury i wilgotności oraz zobacz, jak materiały zachowują się w różnych ustawieniach.
Wymagania dotyczące parametrów:
Zakres temperatur wynosi od -40 do 120 stopni Celsjusza, co jest dobre zarówno w przypadku transportu w łańcuchu chłodniczym, jak i przechowywania w wysokiej temperaturze.
Poziom wilgotności może wynosić od 10% do 95% RH, co naśladuje wpływ wilgotnego środowiska na wchłanianie wody z miazgi.
Stabilność: Temperatura może zmienić się o nie więcej niż ± 1 stopień, a wilgotność może zmienić się o nie więcej niż ± 2% RH.
3. Dodatkowe przyrządy pomiarowe
Użyj suwmiarki z noniuszem, aby sprawdzić zmienność wielkości próbki i upewnij się, że błędy w długości, szerokości i wysokości są mniejsze lub równe 1 mm.
Linijka poziomu: Upewnij się, że próbka jest umieszczona prosto w górę i w dół, aby uniknąć nierównej siły, która może prowadzić do niskich wyników testu.
Miernik wilgotności: sprawdź wilgotność w obszarze, w którym-przetwarzanie wstępne odbywa się, aby upewnić się, że spełnia akceptowalne wymagania.
3, Procedura testowania: Standaryzowane kroki od przygotowania próbek do ustalenia wyników
Testy warunków skrajnych muszą być przeprowadzane według określonych zasad, aby zapewnić możliwość prześledzenia danych i wiarygodność wyników.
1. Przygotowanie próbki
Ilość: Wybierz losowo 3-5 próbek z tej samej partii, aby zagwarantować brak uszkodzeń, zniekształceń lub wad łączenia.
Przed przetworzeniem:
Kontrolowanie temperatury i wilgotności: Umieść go w pomieszczeniu o temperaturze 23 stopni ± 1 stopień i wilgotności względnej 50% ± 2% na 24 godziny, zgodnie z zaleceniami GB/T 4857.2.
Wypełnianie treści: Wypełnij bloki obciążające (takie jak piasek i żwir, bloki metalowe) materiałami amortyzującymi (takimi jak folia bąbelkowa i skrawki papieru), aby stworzyć-z życia wzięte sytuacje.
2. Kalibracja sprzętu
Kalibracja czujnika ciśnienia: Użyj standardowych odważników, aby sprawdzić, czy obciążenie jest prawidłowe.
Sprawdzanie równoległości płytki dociskowej: Aby uniknąć miejscowej koncentracji ciśnienia, należy upewnić się, że powierzchnia styku pomiędzy płytką dociskową a próbką jest równoległa z dokładnością do 1 mm.
3. Przeprowadzenie testu
Umieszczenie próbki: Umieść próbkę na środku płyty dociskowej pod sprzętem do badania ściskania i użyj linijki, aby upewnić się, że jest prosta (odchylenie mniejsze lub równe 1 stopień).
Test ładowania:
Test, który się nie porusza: Obciążaj z szybkością 10 mm/min i zapisuj wartości nacisku, aż pierwszy dziwny dźwięk, pękanie narożników i ruch płyty dociskowej zbliżą się do 2% pierwotnej wysokości.
Testowanie dynamiczne: utwórz scenariusze układania w stosy, utrzymuj ładunek pod określonym ciśnieniem (na przykład 1,5-krotność przewidywanego obciążenia określonego przez wymagania firmy) lub całkowicie zniszcz próbkę.
Gromadzenie danych: rejestracja-w czasie rzeczywistym czasu testu (s), przemieszczenia płyty dociskowej (mm) i wartości ciśnienia (N lub kPa).
4. Ocena wyników
Wymagania dotyczące kwalifikacji:
Odkształcenie: ISTA 3A stanowi, że wysokość oryginalnego przedmiotu nie może zmienić się o więcej niż 3% i że nie może występować żadne uszkodzenie funkcjonalne (takie jak zapadnięcie się pudełka lub widoczna zawartość).
Stosunek ciśnienia niszczenia to stosunek ciśnienia w momencie zniszczenia do przewidywanego obciążenia stosu. Aby było bezpiecznie, musi wynosić co najmniej 1,5.
analiza danych
Wytrzymałość na ściskanie (F): Najwyższa wartość ciśnienia zmierzona podczas badania, będąca średnią (F ˉ) i odchyleniem standardowym (σ) kilku próbek.
Specyficzna wytrzymałość na ściskanie to stosunek wytrzymałości na ściskanie do masy opakowania (N/kg) i służy do porównywania skuteczności różnych projektów opakowań.
Krzywa odkształcenia ciśnienia: spójrz na etap sprężystości (sztywność), granicę plastyczności (punkt, w którym najbardziej prawdopodobne jest uszkodzenie konstrukcji) i punkt zniszczenia (punkt, w którym konstrukcja nie jest już w stanie utrzymać ciężaru).
4, Studium przypadku: Zamknięta pętla od testowania do optymalizacji: praktyka
Przykładowo w pierwotnym projekcie opakowania pewnej marki smartfona wykorzystano tackę wykonaną w 100% z wytłoków z trzciny cukrowej. Podczas testów zaobserwowano następujące problemy:
Problem: W symulowanym teście układania w stosy 3-warstwowe rogi palety rozpadły się, powodując odkształcenie wynoszące 4,5% pierwotnej wysokości, czyli więcej niż normalny limit firmy wynoszący 3%.
Analiza: Włókna wytłoków trzciny cukrowej są krótkie (0,8–2,5 mm) i nie łączą się dobrze, co powoduje, że krawędzie i rogi stają się słabe po ściśnięciu.
Poziom konstrukcyjny: Brodzik nie posiada żadnych żeber wzmacniających, dlatego w rogach powstają naprężenia.
Plan optymalizacji:
Aby materiał był lepszy, należy dodać 2% miazgi drzewnej iglastej (długość włókien 2,56–4,08 mm), aby włókna były mocniejsze podczas przeplatania się.
Optymalizacja konstrukcji: aby rozłożyć nacisk, dodaj papierowe żebra w kształcie litery L-w czterech rogach tacy.
Zmień proces: Podnieś temperaturę formy do 180 stopni, aby włókna się sklejały; wydłużyć czas formowania do 120 sekund, aby upewnić się, że włókna są wystarczająco suche.
Weryfikacja efektu: Po optymalizacji odkształcenie korytka zmniejszyło się do 2,8%, a jej wytrzymałość na ściskanie wzrosła o 35% w tych samych warunkach testowych. Spełniło to standardy firmy w zakresie certyfikacji.
