كيفية اختبار الأداء الضغطي لتغليف اللب المقولب؟

一, معيار الاختبار: المسار المزدوج الدولي والمحلي المتوازي
للتأكد من أن النتائج تلبي معايير الصناعة، يجب اختبار تعبئة اللب المقولبة للضغط باستخدام المعايير الدولية والمحلية.
1. مجموعة من المعايير الدولية
ISO 12048: يوضح تقنية اختبار الضغط الثابت للتغليف، وهو أمر جيد لاختبار قوة الضغط لعبوات النقل عند تكديسها.
ASTM D642 هو معيار من الجمعية الأمريكية للقياس والمواد يغطي قياس قوة الضغط لمواد التعبئة والتغليف في حالات التحميل الثابتة والديناميكية.
ISTA 3A هو معيار من الاتحاد الدولي للنقل الآمن للوجستيات التجارة الإلكترونية-. إنه يحاكي الاهتزاز والتأثير وضغط التراص أثناء النقل الحقيقي.
2. النظام القياسي المحلي GB/T 4857.4 هو نفس ISO 12048. وهو يصف تقنية اختبار الضغط الثابت لتعبئة النقل ويحدد المعلمات الأساسية بما في ذلك سرعة الاختبار وطريقة تحميل الضغط.
GB/T 36787-2018: المعايير الفنية العامة للسلع المقولبة التي تقترح القيم القصوى للمؤشرات المهمة بما في ذلك قوة الضغط والتشوه.
QB/T 4765-2014: تحسين المبادئ التوجيهية لتجهيز العينات والحكم على نتائج اختبارات الضغط على منتجات معينة، مثل أطباق البيض.
3. ملحق لمعايير الأعمال
تضع بعض الشركات معاييرها الخاصة بناءً على مميزات منتجاتها، مثل:

Apple: عند تصميم نموذج لارتفاع تكديس ثلاث طبقات-(حوالي 1.8 متر)، يجب ألا تتعرض العبوة للتلف بأي شكل من الأشكال ويجب ألا تتشوه بما يزيد عن 3% من الارتفاع الأصلي.
مجموعة لينوفو: مطلوب ذروة ضغط اختبار التأثير الديناميكي لا تقل عن 1500 نيوتن لتغليف الهواتف المحمولة ذات الشاشات القابلة للطي. وذلك للتأكد من أن هيكل الوسادة يمكنه امتصاص الطاقة جيدًا عند سقوط الهاتف.
2، معدات الاختبار: إعداد سلسلة كاملة بدءًا من الدقة الأساسية وحتى الدقة العالية-.
لإجراء اختبار الضغط، تحتاج إلى معدات احترافية. ومن أهمها آلات اختبار الضغط وصناديق المحاكاة البيئية وأدوات القياس الإضافية.

1. جهاز قياس الضغط
الأنواع: آلة اختبار المواد العالمية الإلكترونية (للاختبار الثابت) وآلة اختبار ضغط التعبئة (لمحاكاة التراص الديناميكي).
متطلبات المعلمات:
نطاق التحميل: 0-100 كيلو نيوتن، وهو ما يكفي لاختبار كل شيء بدءًا من أطباق البيض الصغيرة (التي تحتاج إلى 500 كيلو نيوتن) إلى الصناديق الكبيرة للأجهزة المنزلية (التي تحتاج إلى أكثر من 10 كيلو نيوتن).
سرعة التحميل: بالنسبة للاختبار الثابت، تكون عادةً 10 مم/دقيقة، ولكن بالنسبة للاختبار الديناميكي، يمكن تغييرها بناءً على الموقف (على سبيل المثال، يمكن أن تصل إلى 50 مم/دقيقة عند محاكاة المعالجة السريعة).
الصحة: ​​عدم الدقة في مستشعر الضغط أقل من أو يساوي ± 1%، والخطأ في نظام قياس الإزاحة أقل من أو يساوي 0.1 مم.
2. صندوق يحاكي البيئة
الوظيفة: راقب مستويات درجة الحرارة والرطوبة، وانظر كيف تتصرف المواد في الإعدادات المختلفة.
متطلبات المعلمات:
يتراوح نطاق درجة الحرارة من -40 إلى 120 درجة مئوية، وهو أمر جيد لكل من نقل سلسلة التبريد والتخزين بدرجة حرارة عالية.
يمكن أن يتراوح مستوى الرطوبة بين 10% و95% رطوبة نسبية، وهو ما يحاكي كيفية تأثير البيئة الرطبة على امتصاص ماء اللب.
الاستقرار: يمكن أن تتغير درجة الحرارة بما لا يزيد عن ± 1 درجة، ويمكن أن تتغير الرطوبة بما لا يزيد عن ± 2% رطوبة نسبية.
3. أدوات قياس إضافية
استخدم مسماكًا رنيه للتحقق من تباين حجم العينة وتأكد من أن الأخطاء في الطول والعرض والارتفاع أقل من أو تساوي 1 مم.
مسطرة المستوى: تأكد من وضع العينة بشكل مستقيم لأعلى ولأسفل لتجنب القوة غير المتساوية التي قد تؤدي إلى نتائج اختبار منخفضة.
مقياس الرطوبة: افحص الرطوبة في المنطقة التي تجري فيها المعالجة المسبقة- للتأكد من استيفائها للمتطلبات المقبولة.
3، إجراءات الاختبار: خطوات موحدة بدءًا من تجهيز العينات وحتى معرفة النتائج
يجب أن يتبع اختبار الإجهاد قواعد محددة للتأكد من إمكانية تتبع البيانات وموثوقية النتائج.

1. تجهيز العينة
الكمية: قم باختيار 3-5 عينات بشكل عشوائي من نفس الدفعة لضمان عدم حدوث أي ضرر أو تشويه أو أخطاء في الترابط.
قبل المعالجة:
التحكم في درجة الحرارة والرطوبة: ضعه في غرفة بدرجة حرارة 23 درجة ± 1 درجة ورطوبة نسبية 50% ± 2% لمدة 24 ساعة، كما تنص GB/T 4857.2.
ملء المحتوى: املأ كتل الوزن (مثل الرمل والحصى والكتل المعدنية) بمواد توسيد (مثل غلاف الفقاعات وقصاصات الورق) لإنشاء-مواقف حياتية حقيقية.
2. معايرة المعدات
معايرة حساس الضغط: استخدم الأوزان القياسية للتأكد من صحة الحمل.
التحقق من توازي لوحة الضغط: لتجنب تركيز الضغط المحلي، تأكد من أن سطح التلامس بين لوحة الضغط والعينة موازي في حدود 1 مم.
3. إجراء الاختبار
وضع العينة: ضع العينة في منتصف لوحة الضغط تحت معدات اختبار الضغط، واستخدم مسطرة المستوى للتأكد من استقامتها (الانحراف أقل من أو يساوي 1 درجة).
اختبار للتحميل:
الاختبار الذي لا يتحرك: قم بالتحميل بمعدل 10 مم/دقيقة واكتب قيم الضغط حتى يقترب أول ضجيج غريب وانكسار الزاوية وحركة لوحة الضغط من 2% من الارتفاع الأصلي.
الاختبار الديناميكي: إنشاء سيناريوهات التكديس، والحفاظ على الحمل عند ضغط معين (مثل 1.5 مرة من الحمل المتوقع الذي تحدده متطلبات الشركة)، أو تدمير العينة بالكامل.
جمع البيانات: التسجيل في الوقت الفعلي-لوقت (فترات) الاختبار، وإزاحة لوحة الضغط (مم)، وقيم الضغط (N أو كيلو باسكال).
4. الحكم على النتائج
متطلبات التأهيل:
التشوه: تنص ISTA 3A على أن ارتفاع العنصر الأصلي يجب ألا يتغير بأكثر من 3% وأنه يجب ألا يكون هناك أي ضرر وظيفي (مثل انهيار الصندوق أو ظهور المحتويات).
نسبة ضغط التدمير هي نسبة الضغط في وقت التدمير إلى حمل التراص المتوقع. يجب أن يكون على الأقل 1.5 لتكون آمنة.
تحليل البيانات
قوة الضغط (F): أعلى قيمة ضغط يتم قياسها أثناء الاختبار، وهي المتوسط ​​(Fˉ) والانحراف المعياري (σ) لعدة عينات.
قوة الضغط النوعية هي نسبة قوة الضغط إلى وزن العبوة (N/kg)، ويتم استخدامها لمقارنة مدى جودة عمل تصميمات التغليف المختلفة.
منحنى تشوه الضغط: انظر إلى المرحلة المرنة (التيبس)، ونقطة الخضوع (النقطة التي يحتمل عندها الفشل الهيكلي)، ونقطة الفشل (النقطة التي لا يستطيع الهيكل عندها تحمل الوزن).
4، دراسة حالة: حلقة مغلقة من الاختبار إلى التحسين: الممارسة
على سبيل المثال، استخدم التصميم الأولي للعبوة لعلامة تجارية معينة للهواتف الذكية صينية مصنوعة من تفل قصب السكر بنسبة 100%. وقد لوحظت المشاكل التالية أثناء الاختبار:

المشكلة: في محاكاة اختبار التراص المكون من 3 طبقات، انهارت زوايا البليت، مع تشوه بنسبة 4.5% من الارتفاع الأصلي، وهو ما يزيد عن الحد الطبيعي للشركة وهو 3%.
التحليل: ألياف تفل قصب السكر قصيرة (0.8-2.5 ملم) وغير متصلة بشكل جيد، مما يجعل الحواف والزوايا ضعيفة عند ضغطها.
المستوى الهيكلي: لا تحتوي الصينية على أي أضلاع تقوية، وبالتالي يتراكم التوتر في الزوايا.
خطة التحسين:
لجعل المادة أفضل، أضف 2% من لب الخشب الصنوبري (طول الألياف 2.56-4.08 مم) لجعل الألياف أقوى أثناء نسجها.
التحسين الهيكلي: لتوزيع الضغط، أضف -أضلاع تقوية الورق على شكل حرف L إلى الزوايا الأربع للدرج.
تغيير العملية: ارفع درجة حرارة القالب إلى 180 درجة لمساعدة الألياف على الالتصاق ببعضها البعض؛ قم بإطالة مدة التشكيل إلى 120 ثانية للتأكد من أن الألياف جافة بدرجة كافية.
التحقق من التأثير: بعد التحسين، تم تقليل تشوه الدرج إلى 2.8%، وتم تعزيز قوة الضغط بنسبة 35% تحت نفس ظروف الاختبار. وهذا يلبي معايير الشركة للحصول على الشهادة.