包装技术设计与试验

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1、包装技术包装技术包装技术包装技术 设计与试验设计与试验设计与试验设计与试验 徐炜峰徐炜峰 中国包装科研测试中心 天津天测包装设计有限公司 2009-08-16 Email: 主要内容主要内容 2 主要内容主要内容 ?包装概述?包装概述 ?包装设计概述?包装设计概述 ?包装成本分析包装成本分析 ?包装设计基本方法 ?包装设计验证 包装概述包装概述 基本功能基本功能 包装范围包装范围包装范围包装范围 包装种类包装种类包装种类包装种类 合理包装合理包装 包装成本包装成本 2009-08-16 包装成本包装成本 4 包装的基本功能包装的基本功能包装的基本功能包装的基本功能 ? ?保护保护 ?克服物流过

2、程中的各种危险因素克服物流过程中的各种危险因素 ?容装?容装 ?防止物品从容器中脱出，集合防止物品从容器中脱出，集合 ?搬运 ?适应搬运和存储系统适应搬运和存储系统，充分利用空间充分利用空间?适应搬运和存储系统适应搬运和存储系统，充分利用空间充分利用空间 ?交接&说明 ?标签（唛头）、条码、标签（唛头）、条码、RFID（射频）（射频）. 5 包装范围包装范围挑战挑战包装范围包装范围挑战挑战 ?物流过程全面优化?物流过程全面优化 ?产品制造完成?到达最终用户产品制造完成到达最终用户 ?最佳的成本利用率（经济效益） 考虑的内容?考虑的内容 ?包装类型?包装类型 ?包装形式 ?包装材料数量 ?适当的

3、保护能力?适当的保护能力 6 包装种类包装种类1包装种类包装种类1 运输包装运输包装 （三级）（三级） 销售包装销售包装 集合包装集合包装 （二级）（二级） （三级）（三级） （初级）（初级） 7 包装种类包装种类2包装种类包装种类2 ?纸?防水包装?纸 ?塑料 ?防水包装 ?防潮包装塑料 ?金属 ?防潮包装 ?防锈包装 ?木材 ?玻璃 ?防霉包装 防静电包装 ?玻璃 ?防静电包装 ?防磁包装?防磁包装 “ “尽可能使产品包装尽可能使产品包装尽可能使产品包装尽可能使产品包装 达到合理水平达到合理水平”达到合理水平达到合理水平 ISTAISTA ISTAISTA 2009-08-16 什么是合理

4、水平什么是合理水平？ 9 什么是合理水平什么是合理水平？ 包装件整体性能与运输环境危险水平相匹配包装件整体性能与运输环境危险水平相匹配 运输运输 环境环境 包装 性能 包装 性能 产品产品 性性 环境环境 危险危险 水平水平 性性能能 水平水平 备注：运输环境危险水平不是固定值，符合概率分布备注：运输环境危险水平不是固定值，符合概率分布 10 合理包装合理包装合理包装合理包装 包 装 合 理 包 装 产 品 危 险装 不 理 包 装 过 品 能 险 水 足装分力平 11 问题问题 1 1：包装不足的改进包装不足的改进问题问题 1 1：包装不足的改进包装不足的改进 改进方向：改进方向： ?增加包

5、装性能； ?增加产品性性能； 运 包 装 包 包 装 ?增加产品性性能； ?降低运输危险环境 水品 产 运 输 环 境 装 产 包 装 产 装 运 输 环 水品 产 品 境产 品 品 环 境 12 问题问题 2 2：包装过分的改进包装过分的改进问题问题 2 2：包装过分的改进包装过分的改进 改进方向改进方向： 运 输 包 装 运 包 装 包 装 改进方向改进方向： ? 降低包装性能降低包装性能 输 环 境 产 输 环 境 产 装 产 装 降低包装性能降低包装性能 ? 降低产品性能降低产品性能 品 境 品品 ? 增加运输环境增加运输环境 危险水平危险水平危险水平危险水平 问题问题 3 3：什么是

6、好的包装什么是好的包装？ 13 问题问题 3 3：什么是好的包装什么是好的包装？ 强度高、性能好就是好包装吗？?强度高、性能好就是好包装吗？ ?符合标准就是好包装吗？?符合标准就是好包装吗？ 与运输环境和产品性能相匹 配的包装配的包装 合理包装 合理包装 JUST RIGHT 14 包装成本包装成本包装成本包装成本 包 装装 材 料 成成 本 破损率 15 包装综合成本包装综合成本包装综合成本包装综合成本 综 合 可接受的成本 合 成 本 包装材料成本 16 包装件的实际成本包装件的实际成本包装件的实际成本包装件的实际成本 ?产品成本 ?包装材料成本?包装材料成本 ?材料成本 生产成本?生产成

7、本 ?管理成本 ?回收、处理成本 ?运输成本输成本 ?运费 ?装箱量?装箱量 包装件的实际成本包装件的实际成本 17 包装件的实际成本包装件的实际成本 ?产品/包装损坏成本?产品/包装损坏成本 ?包装件直接损失 ?替换/维修成本 ?再次运费 ?合同延误损失 企业形象?企业形象 ?试验成本 ?试验费用?试验费用 ?样品费用 ?试验周期试验周期 ?环境友好成本 ?包装管理成本 运输包装运输包装运输包装运输包装 基本原理基本原理基本原理基本原理 运动学基础运动学基础 跌落的概念跌落的概念 振动的概念振动的概念 2009-08-16 19 运动学基础运动学基础运动学基础运动学基础 ?位移?位移 x x

8、 ?速度 ? x =v t ?速度 ? t v1-v0 =a t ? ?加速度 t ? t v0v1 t 20 小小的计算小小的计算小小的计算小小的计算 ?例子?例子 ?time = 0, vel = 50 kmPH ?time = 30 min, vel = 72 kmPH ?velocity change = 22 kmPH ?acceleration = 22/.5 = 44 kmPH/hr. ?问题问题 ?time = 0, vel = 7.5 mPs ?time = 0 1svel =0 mPs?time 0.1s, vel 0 mPs ?velocity change = 7.5

9、kmPH ？?acceleration = ？ 21 加速度加速度加速度加速度 ?F 力?F 力 AmF= ?g重力加速度 9 8/ 2 ?9.8 m/s2 ?32.2 ft/sec2 ?G ?通用加速度单位 ?与重力加速度的比值?与重力加速度的比值 再算下再算下再算再算一一下下 ?物体位移 6?物体位移 6 cm ?移动 6 cm 用 0.1 sec. ?Velocity = 60 cm/sec ?速度从 60 cm/sec 变为150?速度从 60 cm/sec 变为150 ?Velocity change = vf - vi = v 1506090/?150 - 60 = 90 cm/s

10、ec ?90 cm/sec 速度变化用 0.1s ?90/.1 = 900 cm/sec/sec (cm/sec2) ?900cm =9m ?9m/9.8 = 0.92 G 23 刚才的问题刚才的问题刚才的问题刚才的问题 ?问题?问题 ?time = 0, vel = 7.5 mPs, ?time = 0.1s, vel = 0 mPs lith75P?velocity change = 75 mPs ?acceleration =？= =？G G?acceleration = ？= =？G G ?物体质量100kg?物体质量100kg ?产生静止的阻力：？kgkg产生静止的阻力：？g g 2

11、4 跌落的概念跌落的概念 ?加速度较高 跌落的概念跌落的概念 ?作用时间短 ?单作用?单一作用 ?瞬态瞬态 冲击曲线冲击曲线 120 80 120 速 度速 度 g ? 0 40 加加 ? -40 05101520250510152025 时间时间 ms 25 跌落的速度跌落的速度跌落的速度跌落的速度 ?跌落（冲击）高度?跌落（冲击）高度 v0 = 2gh ?冲击末速度 h ?冲击末速度 ?包装件运动末速度 v0 自由落体自由落体自由落体自由落体 ?产品冲击的初速度 自由落体自由落体自由落体自由落体 26 冲击过程冲击过程冲击过程冲击过程 123 123 123 27 动力学基础动力学基础动力

12、学基础动力学基础 度?v速度变化 加加 1 t 加加 速速 度度 = 1 0 t dtAv v A 度度 速度变化冲击速度+反弹速度 ?F 冲击力 v 时时时时 间间 AmF= 正弦振动正弦振动正弦振动正弦振动 ?周期性作用 ?低加速度水平?低加速度水平 ?稳态作用?稳态作用 ?间歇或随机 振动事件振动事件振动事件振动事件 ?频率 (循环周期) = 1/周期 Hz=次/sec?频率 (循环周期) = 1/周期, Hz=次/sec ?振幅（强度）峰值，峰-峰 PEAKPEAK AMPLITUDEAMPLITUDEAMPLITUDEAMPLITUDE PERIODPERIODPERIODPERIO

13、D 振动基础振动基础振动基础振动基础 ?周期?周期 ?完成一次循环的时间完成一次循环的时间 ?频率 ?单位时间内循环的次数 ?Hertz (Hz)?Hertz (Hz) ?每秒内的循环次数每秒内的循环次数 ?5 循环 1 sec = 5 Hz 固有频率固有频率固有频率固有频率 ?弹性和质量kf 1 ?弹性和质量kmfn 2 = k k k k mm 强迫振动强迫振动强迫振动强迫振动 ?三种可能?三种可能 ?耦合?耦合 ?放大 衰减?衰减 ?共振(放大中的特例)?共振(放大中的特例) 33 振动响应振动响应振动响应振动响应 ?耦合?耦合 ?响应=输入 ?放大 响应 输入?响应输入 ?共振共振 ?

14、输入频率=固有频率 ?衰减?衰减 ?响应50N后撤去并在后去 ?测试纸板的综合工 艺、质量水平艺质量平 耐破度耐破度 117 耐破度耐破度 ?单位面积纸板所 能承受的最大压 力 ?上压头压力适当?上压头压力适当 调节 ?10点平均?10点平均 ?测试面纸、芯纸、 里纸的用纸质量里纸的用纸质量 戳穿度戳穿度 118 戳穿度戳穿度 ?纵横向、正反面各 2次 ?类似于耐破度测试， 并具有相关性 ?考察各层用纸的综?考察各层用纸的综 合质量水平 粘合强度粘合强度 119 粘合强度粘合强度 ?试样尺寸：80 ?25 (mm)() ?各楞对各层纸间 的粘合强度 ?粘合强度不足容 易造成分层，大 大降低纸箱

15、抗压 强度 ?专用样品裁刀 水份水份 120 水份水份 ?瓦楞纸板的含水量 ?水分对纸箱强度的影响?水分对纸箱强度的影响 P=ax0 9P=ax0.9 P P抗压强度抗压强度P P抗压强度抗压强度 a a水份为水份为0 0时的抗压强度时的抗压强度水份为水份为 时的抗压强度时的抗压强度 x x瓦楞纸板所含水份瓦楞纸板所含水份 121 瓦楞纸箱测试瓦楞纸箱测试瓦楞纸箱测试瓦楞纸箱测试 ?外观 箱钉箱钉 尺寸偏差尺寸偏差 ?外观 ?摇盖耐折 尺寸偏差尺寸偏差 箱体箱体、开槽质量开槽质量 ?摇盖耐折 箱体箱体、开槽质量开槽质量 印刷印刷 ?空箱抗压 印刷印刷 钉合或粘合质量钉合或粘合质量 压痕线压痕线

16、 GB/T 6543GB/T 6543 新旧标准差异新旧标准差异A A 122 GB/TGB/T 65436543 新旧标准差异新旧标准差异A A ?取代GB/T 5033-1985 出口产品包装用瓦楞纸?取代GB/T 5033 1985 出口产品包装用瓦楞纸 箱和GB/T 6543-1986瓦楞纸箱 ?对目前纸箱全面性能标准进行了整合；对目前纸箱全面性能标准进行了整合； ?新标准严格按照了GB/T 1.1标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规定对原标准进第 部 行了修订； ?参照JIS Z 1506运输包装瓦楞纸箱； ?将纸箱分为了两类，取消了第3类规定.并对给出 的两类瓦楞纸箱的适用说明及对应的瓦楞纸板； ?对粘合剂、扁丝等的要求进行了适当的修改； GB/T 6543GB/T 6543 新旧标准差异新旧标准差异B B 123 GB/T