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1、以液晶显示器 （!“#） 、 等离子显示器 （$#$） 等典型平板显示器件作显示屏的家电及信息产品， 称为平板显示产品。平板显示器基本结构是由两块玻璃板构成， 其间由介质均匀间隔开。因此该类产品对包装缓冲、 防震、 抗压性能要求极高， 特别是显示屏， 若一旦损坏就无法修复， 产品几乎完全报废。目前常用的包装方法有两类： 一类是使用单一缓冲材料， 另一类是使用组合缓冲材料。使用单一缓冲材料的包装方法有：!聚苯乙烯 （以下简称%$&） 缓冲包装方法；“聚乙烯泡沫塑料 （以下简称%$%） 缓冲包装方法；#聚丙烯泡沫塑料 （以下简称%$） 缓冲包装方法。使用组合缓冲材料的包装方法有：! %$&衬垫与纸
2、蜂窝板等组合的分级缓冲包装方法； “%$%材料与纸质材料等组合的纸塑缓冲包装方法等。平板显示器产品具有许多优点， 如便于数字化驱动、 不闪烁、 颜色失真近乎于零、 重量轻、 体积小、 对人体安全等， 目前已迅速发展， 大有取代“(显示器成为市场主流的迹象。因此， 分析研究平板产品各种缓冲包装方法，掌握相应的设计要领， 对解决平板产品包装要求较高的难题，降低包装成本， 减少设备投资具有十分重要的现实意义。单一材料缓冲包装方法（!）“#$缓冲包装方法采用%$&缓冲包装方法的关键技术是采用模压成型技术将%$&原料加工成衬垫， 然后将其与整机产品配合形成相应的缓冲包装 （见图)） 。 %$&缓冲包装方
3、法仅适用于小屏幕平板产品包装。其优点是采用最为常用的包装材料， 加工技术极为成熟， 成本较低。缺点是缓冲保护性能有一定的局限性，特别是包装件受到冲击后衬垫容易开裂、 移位， 缺乏多次保护功能。因此在比较恶劣的物流条件下， 可能造成产品大量破损， 产生巨大的经济损失， 并且严重损害公司产品形象。要避免产生这种现象， 往往需增加衬垫的缓冲厚度， 结果造成材料、 运输、 仓储费用大量增加。该类缓冲包装方法开发的关键是缓冲性结构设计*即在充分利用材料缓冲性能的同时， 采用外筋式以及 “+” 、“,” 型等典型弹性结构全面提高衬垫缓冲性能。现将外筋式缓冲结构设计要领介绍如下。由于平板显示产品对包装缓冲、
4、 减震、 抗冲击功能要求较高， 因此常采用筋条式缓冲结构。一般来说， 筋条比肋板的缓冲效果要好。因为产品跌落着地时所受的冲击力是从外部向里依次传递的。所以筋条在缓冲衬垫的外部， 其在缓冲过程中变形比较充分， 因而缓冲效果较好。在筋条和肋板设计时必须注意如下几点： !肋板与筋条的剖面通常是梯形或圆形， 也可设计成突球形， 不管其剖面形状如何， 以其平均值作为缓冲面积计算，如果肋板与筋条同时采用， 应取其中较小的平均值作为整个缓冲包装的缓冲面积。如图-所示， 应将.作为缓冲面积计算。“图-中的&值， 一般不小于-/00。这样可以防止面积的&部分产生 “加料不足” 现象， 保证%$&缓冲包装产品的完
5、好。 #1的数值约为基本缓冲厚度#值 （计算所得）的)2)倍， 即：13)2)#。平板显示产品缓冲包装方法及其设计要领文!梅建平张涛!“#$“%&% ()*+,- “- -).&% $)/ ,0 *+) 1,“2- 32,-4#*.56“4567$7“87956956#+&(:!筋条高度!值约为“的#$%&#$%之间。 “为保证足够的缓冲性能，特别注意筋条数量及位置的设计。 筋条数量由缓冲面积可以确定； 位置尽可能设计在整机产品本身坚固的部分。 #外筋设计可以提高缓冲效果，但外筋设计增加了泡沫模具的加工和衬垫制品的成型难度，因此在设计时要重点考虑料枪及顶杆的布置等。（!）“#“缓冲包装方法采用
6、()(缓冲包装方法的关键技术是()(衬垫加工， 首先根据()(衬垫的结构将其拆分成平板形状， 利用()(板材冲裁或手工加工成相应形状的结构部件，然后通过热合或粘合剂将各结构部件组合成完整的()(缓冲衬垫 （图*所示） 。包装时将其与整机产品配合形成相应的缓冲包装 （见图+） 。 ()(缓冲包装方法可以适用于各种尺寸的平板产品的包装。其优点是柔韧、 富有弹性， 不会开裂或断裂， 具有良好的缓冲保护性能和多次保护能力。 缺点是：$加工难度大， 特别是衬垫与异型及复杂曲面的配合处。%()(缓冲衬垫柔软， 压缩强度低， 包装件的承载能力受到一定的限制。该类缓冲包装方法开发的关键是()(衬垫的结构设计、
7、 包装件强度设计等， 现将其设计要领介绍如下：$()(衬垫的结构设计平板产品整机外观一般为异型和复杂曲面结构， 而()(衬垫各采用平面板材加工制成， 要保证二者之间良好配合难度较大。 如果配合不良， 将严重影响缓冲包装系统性能。 因此，()(衬垫的结构必须巧妙， 可以采用小面多点、 缓冲筋条等结构简化与整机的配合难度。 同时优化衬垫各部件空间架构， 使零件的数量少， 加工简单， 便于组装。如图*所示的衬垫充分考虑了手工加工的特点，体现为人服务的设计原则， 极大方便了制品的加工、 储存以及装配。%包装件强度设计由于()(缓冲衬垫压缩强度低， 包装件的承载强度受到一定的限制，这种情况在大屏幕产品,
8、如)-)电视.的包装上显得较为突出， 因此必须采取合理的包装加强方案。 常见包装加强方案有：$在包装纸箱的外部增加木框架。%在包装纸箱的外部增加另一包装纸箱， 即双层包装加强。&在包装纸箱内的底部和顶部增加纸角钢框架，竖直四个棱增加纸角钢支撑柱。 对于方案$， 优点是包装件的承载能力非常高， 但使用木材， 浪费森林资源， 不利于产品海外销售，并且包装件重量增加较多，不利于装卸和搬运。对于后两种加强方案， 优点是综合性能好， 成本相对较低， 可以根据企业的配套环境合理选用。（$）“#缓冲包装方法采用()缓冲衬垫包装方法的关键技术是()衬垫的模压成型加工，其主要特点是利用供应商预发泡后的()原料
9、（目前主要从日本进口） ， 再次预压发泡后采用专用模具及成型设备成型，然后烘干整型加工而成。 包装时将其与整机产品配合， 形成相应的缓冲包装 （见图%） 。 ()缓冲包装方法由于成本较高，常应用于大屏幕产品包装。其优点是富有弹性，不会开裂或断裂， 具有良好的缓冲保护性能和多次保护能力， 并且()缓冲衬垫压缩强度较高，包装件的承载能力较好。缺点是：$加工工艺复杂 （见图） 。相对于()/成型工艺，()成型工艺需要增加预压和成品烘干过程。另外， 由于()原材料由供应商预发泡后提供，因此每一批次原料的特性都不一样，加工()衬垫时需要针对具体原料特性制定对应的工艺参数。%成本高。 由于()原料价格昂贵
10、 （为()/原料的+&%倍） ， 并且原料须在原料供应商工厂完成首次预发泡过程， 而预发后的原料体积大幅增加， 因此储运成本较高， 最终导致()缓冲衬垫制品价格非常!“技术与应用 !“#$%&() * +,-#./-&%高。!设备投资大。!“制品需使用专用成型设备，并且由于采用高压成型，需要特别的模具锁紧装置、 能源管道系统以及烘房等设备， 设备投资巨大。该类缓冲包装方法开发的关键是!“衬垫结构设计等， 现将其设计要领介绍如下：!“衬垫基本设计方法类似于!“#衬垫， 但在具体的结构设计开发时可以充分利用其富有弹性、不易开裂的特点， 设计$型、%型等弹性结构以及十字筋条结构 （见图&） ， 提高
11、制品缓冲性能， 有效降低!“材料用量， 以降低包装材料成本。组合材料包装方法平板显示产品使用单一!“#、!“!和!“缓冲包装方法都存在不足之处， 给生产和使用带来了较大困难。因此， 通过对平板显示产品缓冲包装进一步研究， 采用全新的包装结构和包装方式， 利用常用的包装材料解决该类产品对包装要求较高的难题十分必要。通过对多种材料缓冲、 防震性能及机理进行研究， 并经过大量的试验， 表明运用多种材料组合缓冲包装方法非常实用有效。现分别介绍两种常用的组合缓冲包装方法。（!）“#$与纸蜂窝板等组合分级缓冲包装采用!“#与纸蜂窝板等组合分级缓冲包装方法的关键技术是： 利用!“#易于成型、 对异型及复杂曲
12、面产品适应能力强的特点， 将异型复杂的裸机产品与!“#缓冲衬垫组合成一个新的被包装产品，从而将复杂结构产品转化成规则形状产品。同时再在其外部叠置平板结构的具备优良抗冲击作用的纸蜂窝加强板。这样， 当包装系统受到冲击、 振动时， 破坏作用从包装纸箱、 纸蜂窝衬板、!“#缓冲衬垫及产品依次由外向内传递， 通过多级衰减， 并逐渐减弱至产品可以承受的安全范围， 从而达到保护内装产品的目的。若包装件储运方向底部采用具备优异防震耐冲压性的!“!减震垫替代， 可以实现更优的缓冲效果。组合分级缓冲包装方法适用于中、 大屏幕平板产品，其优点是所有缓冲包装件均采用常用的材料， 不须增加大量的设备投资。另外， 除!
13、“#缓冲衬垫外， 其余缓冲件都采用平板结构， 避免了采用过多或者复杂的深加工， 生产工艺简单， 而且使加工后的缓冲制品便于运输、 仓储和使用， 使产品更符合为人服务的原则。缺点是零件偏多， 包装装配较为复杂。根据内包装产品可以选用以下常用组合方案：“!“#和纸蜂窝板组合包装方案。 该方案包装具备优良的缓冲、 防震、 抗冲击功能， 满足中小屏幕平板显示产品对包装的要求， 成本比使用!“!、!“缓冲衬垫低， 适于大批量生产。#!“#与!“!、 纸蜂窝板组合包装方案。该方案包装具备优异的缓冲、 防震、 抗冲击功能， 能满足中大屏幕平板显示产品对包装的要求，成本比使用!“!、!“缓冲衬垫低， 适于大批
14、量生产。下面以中小屏幕平板包装方案为例， 具体介绍组合分级缓冲包装的实施方式：中小屏幕平板产品常采用!“#和纸蜂窝板组合分级缓冲包装方式 （见图） 。首先设计!“#缓冲衬垫 （(） 与异型复杂的裸机组合成一个新的被包装产品， 使包装产品由复杂结构和异型曲面简化为规则形状， 同时将组合使用的纸蜂窝加强板 （)） 、（*）和减震垫 （&） 简化为平板型结构+并因此简化了相应的加工工艺。然后对规则的内包装产品采用纸蜂窝包装材料进行再设计。由于包装件底部在搬运、 装卸过程中受到冲击跌落的可能性大， 并且也是运输过程中承受振动的关键部位， 因此须在该部位叠置优良防震耐冲压性的纸蜂窝减震垫或!“!减震垫（
15、&） 。具体采用何种材料的减震垫，需根据具体产品、 成本等进行综合评估确定， 优选!“!减震垫， 其次选用纸蜂窝减震垫。同时， 为了提高包装件抗冲击和承载能力， 在前、 后面叠置纸蜂窝前后加强板（*） ， 在顶部增加纸蜂窝定部加强板 （)） 。当包装系统受到冲击、 振动时， 破坏作用从包装纸箱、 纸蜂窝衬垫、!“#缓冲衬垫及产品依次由外向内传递， 通过多级衰减，并逐渐减弱至产品可以承受的安全范围， 从而达到保护内装产品的目的。!“,-./0“0,102./2./3$#456该类缓冲包装方法开发的关键是!“#缓冲衬垫、纸蜂窝衬垫以及!“!平板衬垫的设计。其中 !“#衬垫的设计可参考前文， 此处不
16、再赘述。 现将纸蜂窝衬垫及!“!平板衬垫的设计要领介绍如下： !纸蜂窝衬垫设计要领纸蜂窝衬垫在平板显示产品包装中的主要作用是加强和减震， 包括材料设计和结构设计。!材料设计纸蜂窝板由芯纸、 面纸和胶粘剂组成， 是一种典型的可设计性材料。由于芯纸的材料和几何结构是影响支撑性能、弯曲性能以及形变缓冲性能的关键因素， 因此在进行纸蜂窝衬垫的材料设计时， 重点需要考虑芯纸的材料， 包括等级和克重， 以及芯纸几何结构， 包括孔径和孔高。 材料的设计建立在大量的测试及试验的基础上， 特别是内衬制品的材料设计， 关键要解决支撑性能和形变缓冲性能的矛盾。根据现有的设计经验，加强型和减震型纸蜂窝材料设计见表$。注： 减震型常需要预压成型， 芯纸的具体高度%根据产品的实际需要选用。!结构设计在进行蜂窝缓冲制品的结构设计时，主要工作是优化结构设计， 扬长避短。 纸蜂窝板有其独特的优点， 但缺陷也很明显， 归纳起来主要有以下几点：!空间和载荷支撑能力优于!“#或纸浆模塑制品， 因此要求强度往往比要求缓冲容易得多；“复杂形状及异面适应能力差；
