Испытание на сжатие контейнера измеряет прочность на сжатие таких упаковок, как коробки, бочки и банки. Обычно он представляет собой график зависимости деформации от силы сжатия .
Его обычно используют для оценки транспортных контейнеров из гофрированного картона , а также деревянных ящиков и ящиков . Испытанию на сжатие могут также подвергаться промышленные и потребительские упаковки, кроме коробок: бочка, ведро, бутылка, кадка [1] и т. д. Компоненты упаковки также оцениваются на устойчивость к сжатию. [2]
Обычно это лабораторные испытания с использованием специальной машины, тестера на сжатие, для применения контролируемого сжатия к испытуемому образцу . Универсальную испытательную машину иногда настраивают для выполнения теста сжатия упаковки. Испытание на сжатие также может включать в себя наложение постоянной нагрузки на испытательный комплект.
Процедуры испытаний
Распространенный метод проведения испытания, описанный в нескольких опубликованных стандартных методах испытаний , заключается в сжатии коробки с постоянной скоростью 1 ⁄ дюйма в минуту (13 мм/мин) между двумя жесткими плитами. Плиты могут быть зафиксированы так, чтобы они оставались параллельными, или одна из них может поворачиваться или «плавать». Испытание может проводиться на пустых или заполненных коробках, с крышкой или без нее. Важно обеспечить стандартную температуру и влажность.
Результаты испытания на сжатие с постоянной скоростью могут быть следующими:
Пиковая нагрузка
Деформация при пиковой нагрузке
Нагрузка при критической деформации (напор и т.п.)
Способность контейнера защищать содержимое от повреждений при сжатии.
и т. д.
Динамические нагрузки имеют некоторую связь с ожидаемыми полевыми нагрузками: [3] часто для оценки допустимой рабочей нагрузки на коробки используются коэффициенты 4 или 5.
Испытание также может проводиться с использованием плит, которые не имеют механического привода, но могут свободно перемещаться под воздействием фиксированной массы (или фиксированной силы), наложенной на них. [4] Результатами статических нагрузочных испытаний могут быть:
Время до неудачи
Время до критической деформации
Способность контейнера защищать содержимое от повреждений при сжатии.
и т. д.
Как и при любом лабораторном тестировании, для определения пригодности необходима полевая проверка .
Тестирование гофрокороба
Транспортные контейнеры из гофрированного картона подвергаются опасности сжатия во время хранения и транспортировки. Правильная сила сжатия является ключевым фактором производительности.
Факторы, потенциально влияющие на результаты испытаний
Размер и конструкция конкретного испытуемого транспортного контейнера
Гофрированный древесноволокнистый картон можно оценить с помощью многих методов испытаний материалов, включая испытание на раздавливание кромок (ECT). Были предприняты попытки оценить пиковую прочность на сжатие коробки (обычно пустого, обычного контейнера с одинарными стенками и прорезями, сверху вниз) на основе различных свойств картона. Некоторые из них использовали анализ методом конечных элементов . [10] Одна из часто упоминаемых эмпирических оценок была опубликована Макки в 1963 году. [11] В ней использовались ECT плиты, жесткость при изгибе в продольном и поперечном направлении, периметр коробки и глубина коробки. Для упрощения использовалась формула, включающая ECT платы, толщину платы и периметр коробки. Большинство оценок плохо соотносятся с другими ориентациями блоков, стилями блоков или заполненными блоками. Физические испытания заполненных и закрытых ящиков по-прежнему необходимы.
Расчет требований к сжатию
У Fiber Box Association есть метод расчета необходимых потерь при сжатии, который включает в себя следующие факторы:
Время
Влага
Тип паллетирования
Шаблоны поддонов
Тип поддона
Умение обращаться
Динамическое сжатие
Контейнеры могут подвергаться силам сжатия, которые влияют на динамику распределения. Например, на упаковку может воздействовать брошенный на нее предмет (вертикальная нагрузка) или удар от соскальзывающего в нее груза (горизонтальная нагрузка). Вибрация транспортного средства может затрагивать стопку контейнеров и создавать динамические реакции сжатия. [12] Для оценки динамики сжатия доступны методы тестирования пакетов .
^ Варзинскас, Вишвадас; Юргис Казимерас Станишкис; Алис Лебедис; Эдмундас Кибиркштис; Валдас Милюнас (2009). «Оценка жизненного цикла обычной пластиковой упаковки для снижения воздействия на окружающую среду и потребления материалов». Экологические исследования, инженерия и менеджмент . 50 (4): 57–65.
^ Урбаник, Ти Джей; Ли, СК; Джонсон, К.Г., «Сопротивление сжатию колонны трубчатых упаковочных форм, изготовленных из бумаги» (PDF) , Журнал испытаний и оценки , 34 (6): 31–40
^ Берджесс, Дж; Сингх, Сринагьям (июль 2005 г.). «Прогнозирование времени разрушения коробок из гофрокартона при максимальной нагрузке». Журнал тестирования и оценки . 33 (4).
^ ASTM D4577, Стандартный метод испытаний на устойчивость контейнера к сжатию при постоянной нагрузке
^ Милц, Дж; Розен-Дуди (февраль 1981 г.). «Влияние атмосферной среды на эксплуатационные характеристики гофрокартона». Технология упаковки : 19–23.
^ Шихан, Р. (август 1988 г.). «Коробка и закрытие: партнеры по производительности». Журнал упаковочных технологий . 2 (4).
^ Сингх, СП; Пратеептинтонг (июль 2000 г.). «Потеря прочности на сжатие в транспортных контейнерах из гофрированного картона, перевозимых в одной посылке». Журнал тестирования и оценки . 28 (4).
^ Фадиджи, Т. (2018), «Роль проектирования вентиляционных отверстий садоводческой упаковки в характеристиках конструкции» (PDF) , Azojete , 14 : 194–201 , получено 16 сентября 2020 г.[ мертвая ссылка ]
^ Сингх, Дж. (2008), «Влияние вентиляции и отверстий для рук на потерю прочности на сжатие в коробках из гофрированного картона», J Applied Packaging Research , 2 (4): 227–238 , получено 2 апреля 2018 г.
^ Урбаник, TJ (июль 1981 г.). «Влияние характеристик напряжения и деформации картона на прочность одностенных коробок из гофрокартона». Отчет лаборатории лесных товаров США . ФПЛ. 401 .
^ Макки, RC; Гандер, Вачута (август 1963 г.). «Формула прочности на сжатие коробок из гофрокартона». Картонная упаковка . 48 (8).
^ Годшалл, Д. (1971). «Частотная характеристика, демпфирование и пропускная способность гофрированных контейнеров с верхней загрузкой» (PDF) . Отчет лаборатории лесных товаров США . ФПЛ. 160 . Проверено 28 июня 2011 г.
Соответствующие стандарты
Стандарт ASTM D642. Метод испытаний для определения сопротивления сжатию транспортных контейнеров, компонентов и единичных нагрузок.
Стандарт ASTM D4577 Метод испытания сопротивления сжатию контейнера при постоянной нагрузке
Стандарт ASTM D7030. Метод испытаний на кратковременную ползучесть контейнеров из гофрированного картона при постоянной нагрузке с использованием машины для испытания на сжатие.
Немецкий стандарт DIN 55440-1 Тест упаковки; испытание на компрессию; испытание с постоянной скоростью транспортировки
ISO 12048 Упаковка. Полные, заполненные транспортные упаковки. Испытания на сжатие и штабелирование с использованием прибора для испытания на сжатие.
