輝達(dá)儀器：運輸包裝的基本測試方法

沖擊是物流過程中比較普遍的一種危險因素，它對產(chǎn)品包裝系統(tǒng)所造成的危害*直觀。因此，在各個標(biāo)準(zhǔn)體系中，甚至是公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，都必然涉及到?jīng)_擊試驗項目。

    一般來說，我們所考察的沖擊是指反映在產(chǎn)品包裝系統(tǒng)上的加速度水平較高＼作用時間較短的瞬態(tài)作用。*典型的例子就是跌落。但作為一個研究包裝測試的專業(yè)機(jī)構(gòu)，在我們的理解中，沖擊所包含的范圍要更大一些。而且，隨著運輸包裝件在物流過程中所遇到的情況不同，沖擊試驗也有著各種各樣的試驗方法。

沖擊試驗的方法從目的上可以分成兩類：

其一是考察包裝對產(chǎn)品的保護(hù)能力，包括；跌落試驗、水平?jīng)_擊試驗、垂直沖擊試驗等等；

其二是考察產(chǎn)品對沖擊危害的耐受程度，包括：產(chǎn)品脆值試驗等等。

從試驗的控制方法和結(jié)果上也基本可以分成兩類：

    一種方法是模擬實際流通過程中運輸包裝件可能遇到的各種沖擊現(xiàn)象，在試驗過程中主要控制沖擊的末速度。所謂末速度就是運輸包裝件在沖擊前一刻的速度。控制跌落高度也是控制沖擊末速度的一種方法。對于自由落體來說，v＝(2gh)1/2，可知跌落高度和沖擊末速度之間是可以簡單互換的。我們在試驗室通過控制，就可以模擬包裝件在流通過程中經(jīng)受的危害。

   另一種方法是控制沖擊加速度和沖擊持續(xù)時間。根據(jù)這種控制方法，我們可以非常**的在試驗室再現(xiàn)當(dāng)時的情況。這種控制方法比較復(fù)雜，除了加速度和持續(xù)時間，還要考慮沖擊波形、沖擊響應(yīng)等因素的影響。

    跌落試驗是一種普遍使用的試驗方法，用來模擬物流過程中產(chǎn)品——包裝系統(tǒng)所經(jīng)歷的沖擊。跌落試驗也有幾種不同的方法，分別模擬實際流通過程中的不同情況。但它們都有一些共同的基本要求。其一是釋放裝置不能對試驗樣品造成明顯的影響，其二是跌落平臺必須有足夠的質(zhì)量和剛性。根據(jù)GB/T4857.5的要求，跌落平臺的質(zhì)量應(yīng)達(dá)到試驗樣品質(zhì)量的50倍以上。

    自由跌落是運輸包裝件的基本試驗之一，主要方式是將包裝件從一定的高度釋放，使它以自由落體的方式跌落到地面上。自由跌落試驗可以分成面、楞、角跌落，分別考察不同的跌落方向?qū)Ξa(chǎn)品——包裝系統(tǒng)的影響。

    轉(zhuǎn)動跌落是從歐美等國的標(biāo)準(zhǔn)中翻譯的術(shù)語，我國標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)稱為大型運輸包裝件的跌落試驗。轉(zhuǎn)動跌落的主要方法是以包裝件的一邊或角支承在地面或墊塊上，抬起包裝件的對邊或?qū)堑筋A(yù)定的高度，釋放并跌落。轉(zhuǎn)動跌落有一個問題，就是什么樣的包裝件適用這種試驗方法。在不同的標(biāo)準(zhǔn)中對大型運輸包裝件的規(guī)定各不相同。這就需要我們根據(jù)自己的實際情況來加以選擇。

   傾翻試驗時，將包裝件按預(yù)定狀態(tài)放置在沖擊臺面上，在包裝件中心上方的位置施加水平力，使包裝件自由傾翻。傾翻試驗在國家標(biāo)準(zhǔn)和ISO,ASTM、ISTA等標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定，但各自的要求都有一定的區(qū)別。

   水平?jīng)_擊是將包裝件按照預(yù)定的狀態(tài)，以預(yù)定的速度與一個檔板相撞。檔板要垂直于包裝件的速度方向。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4857.11、IS02244、ASTMD5277中都分別對斜面、吊擺沖擊試驗作了相應(yīng)的規(guī)定。這兩種水平?jīng)_擊試驗都有各自的特點。水平?jīng)_擊試驗一般用來評價包裝件在受到水平?jīng)_擊時對產(chǎn)品的保護(hù)能力。在實際的物流過程中，包裝件受到水平?jīng)_擊的情況很多，比如汽車剎車、列車編組等等。

   無論是跌落還是沖擊，對于運輸包裝件內(nèi)的產(chǎn)品來說，每一次都可以反映成一個加速度——時間歷程。從破損理論來看，峰值加速度和沖擊速度變化是導(dǎo)致產(chǎn)品破損的決定因素。沖擊時，地面的軟硬和面積的大小都會對沖擊的強(qiáng)度造成影響，這些影響也都可以從這兩個決定因素中體現(xiàn)出來。

   垂直沖擊試驗機(jī)主要由導(dǎo)軌、沖擊臺、程序發(fā)生器、沖擊質(zhì)量塊等組成。試驗時，運輸包裝件要緊密的固定在沖擊臺上，隨著沖擊臺一起沖擊到質(zhì)量塊上，并通過程序發(fā)生器產(chǎn)生預(yù)定的沖擊波形。常用的垂直沖擊試驗標(biāo)準(zhǔn)是ASTMD5487。

   可控水平?jīng)_擊試驗必須使用可控水平?jīng)_擊試驗機(jī)來完成。可控水平?jīng)_擊試驗機(jī)由臺車、軌道、沖擊質(zhì)量塊以及程序控制器組成。包裝件放置在臺車上，以一定的速度沖擊質(zhì)量塊，通過程序控制器產(chǎn)生所需要沖擊脈沖。可控水平?jīng)_擊試驗的控制參量很多，可以分別控制沖擊末速度、沖擊加速度、沖擊時間、沖擊速度變化以及前面討論過的沖擊波形。從使用的標(biāo)準(zhǔn)上看，有ASTMD4003、GB4857.15、ISTA等可供選擇。

   危險物沖擊不是一種單獨的試驗方法。在上面講到的各種沖擊試驗中都可以應(yīng)用危險物沖擊。所謂危險物沖擊就是在包裝件與沖擊面之間放置特定的剛性物體，使包裝件在沖擊時首先與這一物體接觸，從而使包裝件受到更嚴(yán)酷的破壞。我國的標(biāo)準(zhǔn)中沒有危險物跌落的明確要求，但在ISTA標(biāo)準(zhǔn)中明確提出了有關(guān)危險物跌落的規(guī)定。所謂危險物跌落是在試驗設(shè)備的沖擊臺面上放置各種標(biāo)準(zhǔn)的危險物，并使包裝件跌落到危險物上。是模擬裝卸時地面不平或有異物的情況下包裝對產(chǎn)品的保護(hù)能力。

   對運輸包裝件的試驗只能考察包裝是否可以保護(hù)產(chǎn)品，并不能證明包裝是否合理。基于這個目的，我們必須了解產(chǎn)品本身到底能經(jīng)受多大的沖擊。也就是我們常說的沖擊脆值。沖擊脆值高，產(chǎn)品的耐沖擊能力就強(qiáng)，我們可以適度地降低包裝的強(qiáng)度；沖擊脆值低，產(chǎn)品的耐沖擊能力弱，就需要提高包裝的強(qiáng)度。在產(chǎn)品沖擊脆值的試驗中包括兩種不同的實驗方法。一種是通過包裝件的跌落實驗來測試產(chǎn)品脆值，另一種是通過垂直沖擊試驗機(jī)來測試。目前，國內(nèi)外都普遍采用產(chǎn)品的垂直沖擊試驗來測試產(chǎn)品的脆值。可以使用的標(biāo)準(zhǔn)包括：GB/T15009-94，GB/T8171—87，ASTMD3332-99等。