一, Teststandard: parallel international og national dobbeltspor
For at sikre, at resultaterne opfylder industristandarder, skal støbt papirmassepakning testes for kompression ved brug af både internationale og nationale standarder.
1. Et sæt internationale standarder
ISO 12048: skitserer den statiske kompressionstestteknik til emballage, som er god til at teste transportemballagens trykstyrke, når den stables.
ASTM D642 er en standard fra American Society for måling og materialer, der dækker måling af emballagematerialers trykstyrke i både statiske og dynamiske belastningssituationer.
ISTA 3A er en standard fra International Safe Transport Association for e-handelslogistik. Den simulerer vibrationer, stød og stabletryk under reel transport.
2. Det indenlandske standardsystem GB/T 4857.4 er det samme som ISO 12048. Det beskriver den statiske kompressionstestteknik til transportpakning og indstiller kerneparametre, herunder testhastighed og trykbelastningsmetode.
GB/T 36787-2018: Generelle tekniske standarder for papirmassestøbte varer, der foreslår maksimalværdier for vigtige indikatorer, herunder trykstyrke og deformation.
QB/T 4765-2014: Forbedre retningslinjerne for klargøring af prøver og bedømmelse af resultaterne af kompressionstests på visse produkter, såsom æggebakker.
3. Tillæg til forretningsstandarder
Nogle virksomheder sætter deres egne standarder afhængigt af funktionerne i deres produkter, såsom:
Apple: Ved modellering af en stablingshøjde i tre-lag (ca. 1,8 meter), må emballagen ikke beskadiges på nogen måde og må ikke deformeres med mere end 3 % af den oprindelige højde.
Lenovo Group: En dynamisk slagtesttryktop på mindst 1500N er påkrævet til foldbar skærm til mobiltelefoner. Dette er for at sikre, at dæmpningsstrukturen godt kan absorbere energi, når telefonen tabes.
2, Testudstyr: en hel kædeopsætning fra grundlæggende til høj-præcision
For at udføre kompressionstest har du brug for professionelt udstyr. Nogle af de vigtigste er tryktestmaskiner, miljøsimuleringsbokse og ekstra måleværktøjer.
1. En maskine til evaluering af tryk
Typer: elektronisk universal materialetestmaskine (til statisk test) og pakningskompressionstestmaskine (til dynamisk stablingssimulering).
Krav til parametre:
Belastningsområde: 0–100 kN, hvilket er nok til at teste alt fra små æggebakker (som skal bruge 500 N) til store kasser til husholdningsapparater (som skal bruge mere end 10 kN).
Indlæsningshastighed: For statisk test er det normalt 10 mm/min, men for dynamisk test kan det ændres baseret på situationen (det kan f.eks. gå op til 50 mm/min ved simulering af hurtig håndtering).
Korrekthed: Unøjagtigheden i tryksensoren er mindre end eller lig med ± 1 %, og fejlen i forskydningsmålesystemet er mindre end eller lig med 0,1 mm.
2. En boks, der simulerer miljøet
Funktion: Hold øje med temperatur- og luftfugtighedsniveauer, og se, hvordan materialer opfører sig i forskellige omgivelser.
Krav til parametre:
Temperaturområdet er fra -40 til 120 grader Celsius, hvilket er godt til både kølekædetransport og højtemperaturopbevaring.
Luftfugtighedsniveauet kan være mellem 10% og 95% RH, hvilket efterligner, hvordan et fugtigt miljø påvirker optagelsen af papirmassevand.
Stabilitet: Temperaturen kan ikke ændre sig med mere end ± 1 grad, og luftfugtigheden kan ikke ændre sig med mere end ± 2% RF.
3. Ekstra måleinstrumenter
Brug en kalibrering til at kontrollere prøvestørrelsesvariationen og sørg for, at fejl i længde, bredde og højde er mindre end eller lig med 1 mm.
Niveaulineal: Sørg for, at prøven placeres lige op og ned for at undgå ujævn kraft, der kan føre til lave testresultater.
Fugtmåler: Tjek fugtigheden i det område, hvor forbehandlingen- finder sted for at sikre, at den opfylder acceptable krav.
3, Testproceduren: Standardiserede trin fra at gøre prøverne klar til at finde ud af resultaterne
Stresstest skal følge specifikke regler for at sikre, at data kan spores, og resultaterne er pålidelige.
1. Klargøring af prøven
Antal: Vælg tilfældigt 3-5 prøver fra samme batch for at garantere ingen skader, forvrængning eller bindingsfejl.
Før behandling:
Kontrol af temperatur og luftfugtighed: Sæt den i et rum med en temperatur på 23 grader ± 1 grad og en relativ luftfugtighed på 50 % ± 2 % i 24 timer, som GB/T 4857.2 siger at gøre.
Udfyldning af indholdet: Fyld vægtblokke (såsom sand og grus, metalblokke) med polstringsmaterialer (såsom bobleplast og papirrester) for at skabe virkelige-situationer.
2. Kalibrering af udstyret
Kalibrering af tryksensoren: Brug standardvægte for at kontrollere, at belastningen er korrekt.
Kontrol af trykpladens parallelitet: For at undgå lokal trykkoncentration skal du sørge for, at kontaktfladen mellem trykpladen og prøven er parallel med en afstand på 1 mm.
3. Udførelse af testen
Prøveplacering: Sæt prøven i midten af trykpladen under kompressionstestudstyret, og brug en niveaulineal for at sikre, at den er lige (afvigelse Mindre end eller lig med 1 grad).
Test for læsning:
Test, der ikke bevæger sig: Belast med en hastighed på 10 mm/min og skriv trykværdierne ned, indtil den første mærkelige støj, hjørnebrud og trykpladebevægelse nærmer sig 2 % af den oprindelige højde.
Dynamisk test: Opret stablingsscenarier, hold belastningen ved et givet tryk (såsom 1,5 gange den forudsagte belastning fastsat af firmaets krav), eller ødelæg prøven fuldstændigt.
Indsamling af data: Realtidsregistrering- af testtiden (s), trykpladeforskydningen (mm) og trykværdierne (N eller kPa).
4. Bedømmelse af resultaterne
Kvalifikationskrav:
Deformation: ISTA 3A siger, at højden på den originale vare ikke må ændre sig med mere end 3%, og at der ikke må være funktionelle skader (såsom kassen falder sammen eller indholdet er synligt).
Destruktionstrykforholdet er forholdet mellem trykket på destruktionstidspunktet og den forventede stablebelastning. Den skal være mindst 1,5 for at være sikker.
analyse af data
Trykstyrke (F): Den højeste trykværdi målt under prøvning, som er gennemsnittet (F ˉ) og standardafvigelsen (σ) af flere prøver.
Specifik trykstyrke er forholdet mellem trykstyrke og emballagevægt (N/kg), og den bruges til at sammenligne, hvor godt forskellige emballagedesigns fungerer.
Trykdeformationskurve: Se på det elastiske stadie (stivhed), flydegrænsen (det punkt, hvor strukturelt svigt er mest sandsynligt) og svigtpunktet (det punkt, hvor strukturen ikke længere kan holde vægten).
4, Casestudie: Lukket sløjfe fra test til optimering: praksis
For eksempel brugte det oprindelige design af emballagen til et bestemt mærke af smartphone en bakke lavet af 100% sukkerrørsbagasse. Følgende problemer blev observeret under testen:
Problem: I den simulerede 3-lags stablingstest faldt pallens hjørner fra hinanden, med en deformation på 4,5 % af den oprindelige højde, hvilket er mere end virksomhedens normale grænse på 3 %.
Analyse: Sukkerrørsbagassefibre er korte (0,8-2,5 mm) og forbinder ikke godt, hvilket gør kanterne og hjørnerne svage, når de presses sammen.
Strukturelt niveau: Bakken har ingen forstærkningsribber, derfor opbygges spændinger i hjørnerne.
Plan for optimering:
For at gøre materialet bedre tilsættes 2 % nåletræmasse (fiberlængde 2,56–4,08 mm) for at gøre fibrene stærkere, når de flettes sammen.
Strukturel optimering: For at sprede trykket skal du tilføje L--formede papirforstærkningsribber til de fire hjørner af bakken.
Skift processen: Hæv formtemperaturen til 180 grader for at hjælpe fibrene til at hænge sammen; forlænge støbevarigheden til 120 sekunder for at sikre, at fibrene tørrer nok.
Verifikation af effekten: Efter optimering blev bakkens forvrængning reduceret til 2,8 %, og dens trykstyrke blev forbedret med 35 % under de samme testbetingelser. Dette opfyldte virksomhedens standarder for certificering.
