一, estàndard de prova: doble pista nacional i internacional paral·lela
Per assegurar-se que els resultats compleixen els estàndards de la indústria, l'embalatge de pasta modelada s'ha de provar per compressió utilitzant estàndards tant internacionals com nacionals.
1. Un conjunt d'estàndards internacionals
ISO 12048: descriu la tècnica de prova de compressió estàtica per als envasos, que és bona per provar la resistència a la compressió dels envasos de transport quan s'apilen.
ASTM D642 és un estàndard de la Societat Americana de mesura i materials que cobreix la mesura de la resistència a la compressió dels materials d'embalatge tant en situacions de càrrega estàtica com dinàmica.
ISTA 3A és un estàndard de la International Safe Transport Association per a la logística de comerç electrònic-. Simula la vibració, l'impacte i la pressió d'apilament durant el trànsit real.
2. El sistema estàndard nacional GB/T 4857.4 és el mateix que ISO 12048. Descriu la tècnica de prova de compressió estàtica per a l'embalatge de transport i estableix els paràmetres bàsics, incloent la velocitat de prova i el mètode de càrrega de pressió.
GB/T 36787-2018: Normes tècniques generals per a productes modelats per pasta de pasta que suggereixen valors màxims per a indicadors importants, com ara la resistència a la compressió i la deformació.
QB/T 4765-2014: milloreu les directrius per preparar mostres i jutjar els resultats de les proves de compressió en determinats productes, com ara les safates d'ous.
3. Addenda als estàndards empresarials
Algunes empreses estableixen els seus propis estàndards en funció de les característiques dels seus productes, com ara:
Apple: quan es modela una alçada d'apilament de tres-capes (al voltant d'1,8 metres), l'embalatge no s'ha de danyar de cap manera i s'ha de deformar com a màxim un 3% de l'alçada original.
Grup Lenovo: es requereix un pic de pressió de prova d'impacte dinàmic d'almenys 1500 N per a l'embalatge de telèfons mòbils amb pantalla plegable. Això és per assegurar-se que l'estructura d'amortiment pot absorbir bé l'energia quan es deixa caure el telèfon.
2, Equips de prova: una configuració de cadena sencera, des de la precisió bàsica fins a l'alta{1}}precisió
Per fer proves de compressió, necessiteu equip professional. Alguns dels més importants són màquines de prova de pressió, caixes de simulació ambiental i eines de mesura addicionals.
1. Una màquina per avaluar la pressió
Tipus: màquina electrònica universal de proves de materials (per a proves estàtiques) i màquina de proves de compressió d'embalatge (per a la simulació d'apilament dinàmic).
Requisits dels paràmetres:
Interval de càrrega: 0-100 kN, que és suficient per provar tot, des de petites safates d'ous (que necessiten 500 N) fins a caixes grans per a electrodomèstics (que necessiten més de 10 kN).
Velocitat de càrrega: per a proves estàtiques, normalment és de 10 mm/min, però per a proves dinàmiques, es pot canviar en funció de la situació (per exemple, pot arribar a 50 mm/min quan es simula un maneig ràpid).
Correcció: la imprecisió del sensor de pressió és inferior o igual a ± 1% i l'error en el sistema de mesura de desplaçament és inferior o igual a 0,1 mm.
2. Una caixa que simula l'entorn
Funció: vigileu els nivells de temperatura i humitat i observeu com es comporten els materials en diferents entorns.
Requisits dels paràmetres:
L'interval de temperatures és de -40 a 120 graus centígrads, que és bo tant per al trànsit de la cadena de fred com per a l'emmagatzematge a alta temperatura.
El nivell d'humitat pot estar entre el 10% i el 95% d'HR, la qual cosa imita com un ambient humit afecta l'absorció de l'aigua de la polpa.
Estabilitat: la temperatura no pot canviar més de ± 1 grau, i la humitat no pot canviar més de ± 2% RH.
3. Instruments de mesura addicionals
Utilitzeu un calibre vernier per comprovar la variació de la mida de la mostra i assegureu-vos que els errors de longitud, amplada i alçada siguin inferiors o iguals a 1 mm.
Regle de nivell: assegureu-vos que la mostra es col·loca recta cap amunt i cap avall per evitar una força desigual que podria provocar resultats baixos de la prova.
Mesurador d'humitat: comproveu la humitat a la zona on s'està fent el pre{0}}processament per assegurar-vos que compleix els requisits acceptables.
3, El procediment de prova: passos estandarditzats des de preparar les mostres fins a esbrinar els resultats
Les proves d'estrès han de seguir regles específiques per assegurar-se que es poden rastrejar les dades i que els resultats són fiables.
1. Preparant la mostra
Quantitat: seleccioneu aleatòriament 3-5 mostres del mateix lot per garantir que no hi hagi danys, distorsió o errors d'unió.
Abans del processament:
Control de la temperatura i la humitat: poseu-lo en una habitació amb una temperatura de 23 graus ± 1 grau i una humitat relativa del 50% ± 2% durant 24 hores, tal com diu GB/T 4857.2.
Ompliu el contingut: ompliu els blocs de pes (com ara sorra i grava, blocs metàl·lics) amb materials d'amortiment (com paper de bombolles i restes de paper) per crear situacions-reals.
2. Calibrar l'equip
Calibració del sensor de pressió: Utilitzeu pesos estàndard per comprovar que la càrrega és correcta.
Comprovació del paral·lelisme de la placa de pressió: per evitar la concentració local de pressió, assegureu-vos que la superfície de contacte entre la placa de pressió i la mostra sigui paral·lela a 1 mm.
3. Realització de la prova
Col·locació de la mostra: col·loqueu la mostra al centre de la placa de pressió sota l'equip de prova de compressió i utilitzeu una regla de nivell per assegurar-vos que sigui recta (desviació inferior o igual a 1 grau).
Prova de càrrega:
Prova que no es mou: Carregueu a una velocitat de 10 mm/min i anoteu els valors de pressió fins que el primer soroll estrany, el trencament de cantonada i el moviment de la placa de pressió s'acosten al 2% de l'alçada original.
Proves dinàmiques: creeu escenaris d'apilament, mantingueu la càrrega a una pressió determinada (com ara 1,5 vegades la càrrega prevista pels requisits de l'empresa) o destruïu completament la mostra.
Recollida de dades:-enregistrament en temps real del temps de prova (s), el desplaçament de la placa de pressió (mm) i els valors de pressió (N o kPa).
4. Jutjar els resultats
Requisits per a la qualificació:
Deformació: ISTA 3A diu que l'alçada de l'article original no ha de canviar en més d'un 3% i que no hi ha d'haver cap dany funcional (com la caixeta col·lapsant o el contingut visible).
La relació de pressió de destrucció és la relació entre la pressió en el moment de la destrucció i la càrrega d'apilament projectada. Ha de ser almenys 1,5 per estar segur.
anàlisi de dades
Resistència a la compressió (F): el valor de pressió més alt mesurat durant la prova, que és la mitjana (F ˉ) i la desviació estàndard (σ) de diverses mostres.
La resistència a la compressió específica és la relació entre la resistència a la compressió i el pes del paquet (N/kg) i s'utilitza per comparar com funcionen els diferents dissenys d'envasos.
Corba de deformació de pressió: mireu l'etapa elàstica (rigidesa), el punt de fluència (el punt en què és més probable la fallada estructural) i el punt de fallada (el punt en què l'estructura ja no pot aguantar el pes).
4, Cas pràctic: bucle tancat de la prova a l'optimització: pràctica
Per exemple, el disseny inicial de l'envàs d'una determinada marca de telèfon intel·ligent utilitzava una safata feta 100% amb bagaix de canya de sucre. Durant les proves es van observar els problemes següents:
Problema: a la prova simulada d'apilament de 3 capes, les cantonades del palet es van desfer, amb una deformació del 4,5% de l'alçada original, que és més que el límit normal de l'empresa del 3%.
Anàlisi: les fibres de bagaix de canya de sucre són curtes (0,8-2,5 mm) i no s'uneixen bé, la qual cosa fa que les vores i les cantonades es debilitin quan es comprimeixen.
Nivell estructural: la safata no té costelles de reforç, per tant s'acumula tensió a les cantonades.
Pla d'optimització:
Per millorar el material, afegiu un 2% de polpa de fusta de coníferes (longitud de la fibra 2,56-4,08 mm) per fer que les fibres siguin més fortes a mesura que s'entrellacen.
Optimització estructural: per repartir la pressió, afegiu costelles de reforç de paper en forma de L-a les quatre cantonades de la safata.
Canvieu el procés: augmenteu la temperatura del motlle a 180 graus per ajudar a que les fibres s'uneixin; allargar la durada de l'emmotllament a 120 segons per assegurar-se que les fibres s'assequin prou.
Verificació de l'efecte: després de l'optimització, la distorsió de la safata es va reduir al 2,8% i la seva resistència a la compressió es va millorar en un 35% en les mateixes condicions de prova. Això va complir els estàndards de certificació de l'empresa.
