Odpružení balíčku - Package cushioning

Odpružení balíku se používá k ochraně předmětů během přepravy. Vibrace a otřesy během přepravy a nakládky/vykládky jsou ovládány tlumením, aby se snížila možnost poškození produktu.

Tlumení je obvykle uvnitř přepravního kontejneru , jako je vlnitá krabice . Je navržen tak, aby absorboval nárazy rozdrcením a deformací a aby tlumil vibrace, místo aby přenášel otřesy a vibrace na chráněný předmět. V závislosti na konkrétní situaci je tlumení balíků často mezi 50 a 75 milimetry (dva až tři palce) tlusté.

Vnitřní obalové materiály se také používají k jiným funkcím než tlumení, například k imobilizaci produktů v krabici a jejich zajištění na místě nebo k vyplnění prázdnoty.

Tvarované polstrování z polystyrenu

Faktory návrhu

Přepravní pouzdro ukazující vnitřní tlumič

Při navrhování obalů závisí výběr tlumení na mnoha faktorech, mimo jiné mimo jiné na:

  • účinná ochrana výrobku před nárazy a vibracemi
  • odolnost (ať už funguje pro více dopadů)
  • odolnost proti tečení - deformace polštáře při statickém zatížení
  • náklady na materiál
  • mzdové náklady a produktivita
  • účinky teploty, vlhkosti a tlaku vzduchu na tlumení
  • čistota tlumení (prach, hmyz atd.)
  • vliv na velikost externího přepravního kontejneru
  • otázky životního prostředí a recyklace
  • citlivost výrobku na statickou elektřinu

Běžné typy odpružení

Koncové krytky a rohové bloky
Tvarované odpružení buničiny
Tepelně tvarované koncovky pro pevný disk
Stočený kabelový držák pro těžké opakovaně použitelné kontejnery

Volná výplň - Některé polštářové výrobky jsou tekuté a jsou volně zabaleny kolem položek v krabici. Krabice je uzavřena, aby se balíček utáhl. Patří sem kousky pěny z expandovaného polystyrenu ( arašídy z pěny ), podobné kousky vyrobené z pěn na bázi škrobu a obyčejný popcorn . Požadované množství volného výplňového materiálu a přenášené úrovně rázů se liší podle konkrétního typu materiálu.

Papír - Papír lze ručně nebo mechanicky vatovat a použít jako tlumící materiál. Těžší druhy papíru poskytují větší nosnost než staré noviny. K dispozici je také krepovaná celulózová vata. Stěhováci často zabalí předměty několika vrstvami kraftového papíru nebo reliéfní buničiny, než je vloží do krabic.

Vlnité lepenky podložky - Vícevrstvé nebo vyjmutí a složené tvary vlnité lepenky může být použit jako polštáře. Tyto struktury jsou navrženy tak, aby drtily a deformovaly při rázovém napětí a poskytovaly určitý stupeň tlumení. K odpružení se používají také lepenkové kompozitní voštinové struktury.

Pěnové struktury - K odpružení se používá několik typů polymerních pěn, nejběžnější je expandovaný polystyren , polypropylen , polyetylen a polyuretan . Mohou to být tvarované inženýrské tvary nebo listy, které jsou řezány a lepeny do polštářových struktur. Někdy se používajístočené (nebo prstové ) pěny. K dispozici jsou také některé rozložitelné pěny.

Pěna na místě je další způsob použití polyuretanových pěn. Ty vyplňují krabici a plně zapouzdřují produkt, aby jej znehybnily. Používá se také k vytváření inženýrských struktur.

Lisovaná buničina - Buničinu lze tvarovat do tvarů vhodných pro odpružení a pro imobilizaci produktů v balení. tvarovaná buničina je vyrobena z recyklovaného novinového papíru a je recyklovatelná.

Nafouknuté výrobky - Bublinková fólie se skládá z archů plastové fólie s uzavřenými „bublinami“ vzduchu. Tyto listy lze vrstvit nebo omotat kolem položek, které mají být odeslány. K dispozici je také řada technických nafukovacích vzduchových polštářů . Nafouknuté vzduchové polštáře používané k vyplňování dutin nejsou vhodné pro tlumení.

Jiné - K dispozici je několik dalších typů tlumení, včetně odpružených polštářů, tepelně tvarovaných koncovek a různých typů tlumičů .

Provedení pro ochranu před otřesy

Pádový test polstrovaného obalu pro měření přenášeného šoku

Správný výkon odpružení závisí na jeho správném provedení a použití. Často je nejlepší využít vyškoleného obalového inženýra , renomovaného dodavatele, konzultanta nebo nezávislé laboratoře. Inženýr musí znát závažnost otřesů (výška pádu atd.), Aby se chránil. To může být založeno na existující specifikaci , publikovaných průmyslových normách a publikacích, terénních studiích atd.

Znalost produktu, který má být zabalen, je zásadní. Zkušenosti z praxe mohou indikovat dříve způsobené škody. Laboratorní analýza může pomoci kvantifikovat křehkost položky, často uváděnou v g . Technický úsudek může být také vynikajícím výchozím bodem. Někdy může být výrobek odolnější nebo může být podporován, aby byl méně náchylný k poškození.

Množství nárazu přenášeného konkrétním tlumícím materiálem je do značné míry závislé na tloušťce polštáře, výšce pádu a nosné oblasti polštáře (statické zatížení). Aby polštář fungoval, musí se pod šokem deformovat. Pokud je výrobek na velké nosné ploše, nemusí se polštář deformovat a nebude tlumit otřesy. Pokud je nosná plocha příliš malá, může se výrobek při nárazu „vysunout dolů“; šok není tlumen. Inženýři používají „polštářové křivky“ k výběru nejlepší tloušťky a nosné plochy pro tlumicí materiál. K ochraně křehkých předmětů jsou často potřeba od 50 do 75 mm odpružení.

Používají se také počítačové simulace a analýza konečných prvků . Některé korelace k laboratorním pádovým testům byly úspěšné.

Konstrukce polštáře vyžaduje péči, aby se zabránilo zesílení šoku způsobenému tím, že se doba trvání tlumeného pulsu blíží přirozené frekvenci tlumeného předmětu.

Provedení pro ochranu proti vibracím

Proces ochrany proti vibracím (nebo izolace) zahrnuje podobné úvahy jako v případě nárazu. O polštářích lze uvažovat jako o pružinách. V závislosti na tloušťce polštáře a nosné oblasti a na frekvenci vibračních vibrací nemusí polštář 1) mít žádný vliv na vstupní vibrace, 2) zesilovat vstupní vibrace při rezonanci nebo 3) izolovat produkt od vibrací. Správný design je rozhodující pro výkon polštáře.

Vyhodnocení hotového balíčku

Vyžaduje se ověření a ověření prototypů. Návrh balíčku a jeho odpružení je často iterativní proces zahrnující několik návrhů, hodnocení, přepracování atd. K vyhodnocení výkonu navrhovaného balíčku je k dispozici několik (ASTM, ISTA a dalších) publikovaných protokolů o testování balíčků. Výkonnost pole by měla být monitorována kvůli zpětné vazbě na proces návrhu.

Standardy ASTM

  • D1596 Standardní zkušební metoda pro charakteristiky tlumení dynamického šoku obalového materiálu
  • D2221 Standardní zkušební metoda pro tečení vlastností obalových tlumicích materiálů
  • D3332 Standardní zkušební metody pro křehkost výrobků způsobených mechanickými otřesy pomocí šokových strojů
  • D3580 Standardní zkušební metody pro testování výrobků na vibrace (vertikální lineární pohyb)
  • D4168 Standardní zkušební metody pro charakteristiky přenášených rázů pěnového tlumicího materiálu na místě
  • D4169 Standardní praxe pro testování výkonnosti přepravních kontejnerů a systémů
  • Standardní příručka D6198 pro návrh přepravních obalů
  • D6537 Standardní postup pro nárazové testování přístrojových obalů pro stanovení výkonu balení
  • a další

Viz také

Poznámky

  1. ^ Hatton, Kayo Okubo (červenec 1998). Vliv teploty na tlumící vlastnosti některých pěnových plastových materiálů (práce) . Citováno 18. února 2016 .
  2. ^ Singh, SP; Chonhenchob a Burges (1994). „Porovnání různých tlumicích materiálů s volnou výplní na základě ochranných a environmentálních vlastností“. Obalová technologie a věda . 7 (5): 229–241. doi : 10,1002/body 2770070504 .
  3. ^ Stern, RK; Jordan, CA (1973). „Tlumení nárazů podložkami z vlnité lepenky na centrálně aplikované zatížení“ (PDF) . Laboratorní výzkumný papír pro lesní produkty, FPL-RP-184 . Vyvolány 12 December 2011 . Citační deník vyžaduje |journal=( nápověda )
  4. ^ Wang, Dong-Mei; Wang, Zhi-Wei (říjen 2008). „Experimentální vyšetřování tlumících vlastností voštinové lepenky“. Obalová technologie a věda . 21 (6): 309–373. doi : 10,1002/body 808 .
  5. ^ Burgess, G (1999). „Tlumící vlastnosti spletité pěny“. Obalová technologie a věda . 12 (3): 101–104. doi : 10,1002/(SICI) 1099-1522 (199905/06) 12: 3 <101 :: AID-PTS457> 3.0.CO; 2-L .
  6. ^ Mojzes, Akos; Složky, Borocz (2012). „Definujte křivky polštářů pro pěny šetrné k životnímu prostředí“ (PDF) . ANNALS OF FACULTY ENGINEERING HUNEDOARA - International Journal of Engineering : 113–118 . Vyvolány 8 March 2012 .
  7. ^ Khangaldy, Pal; Scheumeman, Herb (2000), Design Parameters for Deformable Cushion Systems (PDF) , IoPP, Transpack 2000 , vyvoláno 8. března 2012
  8. ^ US5515976A , Moran, „Balení pro křehké předměty uvnitř kontejneru“, publikováno 1996  
  9. ^ Burgess, G (březen 2000). „Rozšíření a hodnocení únavového modelu pro křehkost rázu produktu použitého při návrhu obalu“. J. Testování a hodnocení . 28 odst.
  10. ^ Neumayer, Dan (2006), Drop Test Simulation of a Cooker including Foam, Packaging and Pre-stressed Plastic Foil Wrapping (PDF) , 9th International LS-DYNA Users Conference, Simulation Technology (4) , retrieved 7. dubna 2020
  11. ^ Morris, SA (2011), „Doprava, distribuce a poškození produktu“ , Food and Package Engineering , Wiley-Blackwell, s. 367–369, ISBN 978-0-8138-1479-7, vyvolány 13. února 2015

Další čtení

  • MIL-HDBK 304C, „Design tlumení balíků“, 1997, [1]
  • Russel, PG, a Daum, MP, „Testovací kniha ochrany produktu“, Institut odborníků na obaly
  • Root, D, „Six-Step Method for Cushlined Package Development“, Lansmont, 1997, http://www.lansmont.com/
  • Yam, KL, „Encyclopedia of Packaging Technology“, John Wiley & Sons, 2009, ISBN  978-0-470-08704-6
  • Singh, J., Ignatova, L., Olsen, E. a Singh, P., „Hodnocení metodiky stresové energie k predikci přenášeného šoku prostřednictvím expandovaných pěnových polštářů“, ASTM Journal of Testing and Evaluation, svazek 38, vydání 6 , Listopad 2010

externí odkazy