包 裝 設(shè) 計(jì) 紀(jì) 要1、 包裝緩沖材的選用由于包裝技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)有各種方法與程序可資利用，但每一種方法和程序，其適用范圍都有一定的限度。所以，緩沖設(shè)計(jì)時(shí)必須了解產(chǎn)品的需要和環(huán)境的實(shí)際需求。因此對(duì)緩沖材的選用，需注意以下幾點(diǎn)：a、 產(chǎn)品的性質(zhì)：產(chǎn)品的脆度（fragility）、重量（weight）及表面保護(hù)（Surface finish）b、 緩沖材料的特性：復(fù)原性（Resiliency）、壓縮永久應(yīng)變（Compression set）、失厚（Drift）、吸液能力（Liquid absorption capacity）、PH值（PH value）及發(fā)塵性（Dusting）c、 緩沖材料的種類與特性：緩沖材料對(duì)振動(dòng)和沖擊的吸收性，通常以材料的剛性和柔軟性作為判斷依據(jù)，緩沖系數(shù)較小、吸收能量較大的材料，就是吸收性較好的緩沖材料。目前緩沖材料吸收性能較好而緩沖系數(shù)在3以下的有發(fā)泡聚苯乙烯、發(fā)泡聚氨基酸甲酸酯等。、發(fā)泡聚苯乙烯（PS，F(xiàn)oamed polystyrene） 發(fā)泡倍率及密度（g/cm3）：67倍/0.015、 50倍/0.020、40倍/0.025、30倍/0.030 特征：成型加工容易，重量輕，吸水、吸濕性低，外觀良好，緩沖效果佳，不老化，隔熱與保溫效果好，廢棄處理困難。、發(fā)泡聚乙烯（PE，F(xiàn)oamed polyethyrene） 發(fā)泡倍率及密度（g/cm3）： 特征：壓縮強(qiáng)度大、適用較大荷重范圍；復(fù)原性好，能迅速回復(fù)到接近原來(lái)之形狀；制作方便，外觀效果良好，廢棄處理安全環(huán)保；采用醋酸烯酯系列粘接劑加工；2、 緩沖應(yīng)用技巧、一般技巧a、 完全納入法填充：使用包裝將產(chǎn)品全部包裹在內(nèi)b、 角墊式： 、調(diào)整應(yīng)力面積之技巧a、 增大受力面積：在產(chǎn)品與緩沖材之間增加一層硬制材料b、 減少受力面積：3、 發(fā)泡聚乙烯（PE）緩沖包裝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)程序：a、確定產(chǎn)品的強(qiáng)度，b、確定流通期間可能的環(huán)境因素，c、計(jì)算達(dá)成保護(hù)功能的PE量產(chǎn)品強(qiáng)度值范圍極端精密 飛機(jī)高度計(jì)、硬式磁碟機(jī)1525 GS非常精密 醫(yī)學(xué)診斷器、X射線裝備2540 GS精 密 電腦終端機(jī)、電子打字機(jī)、收銀機(jī)4060 GS稍 精 密 立體音響、電視機(jī)、磁碟機(jī)6085 GS稍 堅(jiān) 硬 主要機(jī)械裝備、家具85115 GS堅(jiān) 硬 鋸床、機(jī)械工具115 GS產(chǎn)品重量與典型落下高度對(duì)照表包裝貨物重量（Lb） 搬運(yùn)狀態(tài) 落下高度（in） 010 一人拋擲 42 1020 一人提攜 36 2050 一人拋擲 30 50100 二人合抬 24 100250 輕設(shè)備搬運(yùn) 18 250以上 重設(shè)備搬運(yùn) 12根據(jù)產(chǎn)品的G因素、包裝材的動(dòng)態(tài)緩沖特性曲線，來(lái)決定所需緩沖材的密度與厚度。下一步就要計(jì)算緩沖之承力面積（Bearing Area），承力面積（A）=產(chǎn)品重量（W）/靜應(yīng)力（）承力面積（A）=產(chǎn)品容許最大加速度G*產(chǎn)品重量（W）/最大應(yīng)力（）緩沖材的厚度（t）=C* h / GC：緩沖系數(shù)， h：落下高度， G：產(chǎn)品容許的加速度值（單位g）4、 確認(rèn)設(shè)計(jì)上的限制條件計(jì)算出具有足夠保護(hù)功能的緩沖量后，還需考慮三個(gè)因素：壓縮潛變、緩沖溫度的影響及彎曲的可能性。a、 壓縮潛變（Creep）是指材料在一恒定的荷重下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后厚度減少（推薦Max=10%）。增大承力面積可以減少壓縮潛變。b、 溫度之影響：過(guò)高變軟，過(guò)低變硬。c、 彎曲問(wèn)題：彎曲容易程度取決于寬度與厚度之比值，太長(zhǎng)或太薄易于發(fā)生彎曲。典型運(yùn)輸工具的外源頻率運(yùn)輸方式 頻 率 范 圍 運(yùn) 輸 情 況火 車 2 - 7Hz （箱體） 鐵道上運(yùn)行 50 - 70Hz （結(jié)構(gòu)） 汽 車 2 - 7Hz （箱體） 正常高速公路 15 - 20Hz （輪胎） 飛 機(jī) 50 - 70Hz （結(jié)構(gòu)） 飛機(jī)機(jī)艙板 2 - 10Hz （推進(jìn)器） 100 - 200Hz （噴射） 船 舶 0.1- 11Hz （甲板） 海運(yùn) 5- 200Hz （防水壁） *1、與緩沖材的支持面積相比，如果厚度太厚，當(dāng)受到外力時(shí)會(huì)產(chǎn)生破壞，使得壓縮潛變與G值增大，導(dǎo)致產(chǎn)品損壞。對(duì)策：Amin（1.33t）2 Amin：最少荷重面積， t：緩沖厚度*2、對(duì)商品而言，其支持部位與面積如果不適當(dāng)會(huì)發(fā)生下列兩種情形：a、 受到?jīng)_擊時(shí)，如果產(chǎn)品與緩沖材接觸部分強(qiáng)度不能承受沖擊，該部分會(huì)損壞；b、 受到?jīng)_擊時(shí)，如果產(chǎn)品發(fā)生過(guò)大的彎曲或扭應(yīng)力，商品也會(huì)損壞；對(duì)策：擴(kuò)大受力面積，使支撐部分強(qiáng)度可能發(fā)生的最大應(yīng)力 減少支撐部位的距離，使支撐部位間產(chǎn)品的彎曲或扭應(yīng)力可能發(fā)生的最大彎曲或扭應(yīng)力參考書(shū)目：1、緩沖包裝系統(tǒng) 曾漢壽著 臺(tái)灣包裝工業(yè)雜志社編印 中華民國(guó)79年10月31日初版 緩沖材包裝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)沖擊和振動(dòng)是包裝件在流通過(guò)程中受到的兩種主要負(fù)荷。例如在運(yùn)輸途中，常因?yàn)檫\(yùn)輸工具的行駛、搬運(yùn)和掉落下來(lái)而造成損害。為了實(shí)現(xiàn)包裝減損，包裝結(jié)構(gòu)必須有合理的緩沖能力和防振能力。根據(jù)物體的受力分析：FMa（W/g）aW（a/g）WGF力；M物體的質(zhì)量；A物體的加速度；W物體的重力；g重力加速度；G產(chǎn)品的脆值。只有物體受到的沖擊力小于使其受損的最小沖擊力，物體才不會(huì)受到損壞。即F需小于一定值，由于FWG且W的值一定，所以G需小于一定值。在包裝方面，把G的取值定義為產(chǎn)品抵抗破壞的能力，提出一個(gè)重要的概念，就是脆值。一個(gè)產(chǎn)品所能承受的加速度，等于若干個(gè)重力加速度時(shí)，該物體仍不致于損壞，其加速度a對(duì)重力加速度g的倍數(shù)（a/g），即稱為該物體的脆值（G）。脆值較小的物體抵抗破壞的能力弱，脆值較大的物體抵抗破壞的能力強(qiáng)。緩沖包裝的目的在于保護(hù)產(chǎn)品，通過(guò)緩沖材的緩沖作用，使產(chǎn)品受到的沖擊加速度小于產(chǎn)品的脆值（G），以達(dá)到緩沖包裝保護(hù)的作用。緩沖的主要功能之一，在于吸收能量，物體在運(yùn)送與搬運(yùn)時(shí)，常發(fā)生沖擊或運(yùn)動(dòng)，其沖擊或振動(dòng)的能量，即賴于緩沖材料賴吸收。具體來(lái)說(shuō)，緩沖功能如下：（1） 分散力量緩沖材料可以將強(qiáng)烈的力量，分布在較達(dá)的面積上，因而降低產(chǎn)品所受的沖擊力，以避免應(yīng)力集中于產(chǎn)品表面的某一點(diǎn)。（2） 減少移動(dòng)或振動(dòng)緩沖材料采用適當(dāng)時(shí)，可阻止產(chǎn)品在包裝箱內(nèi)的移動(dòng)，因而由外力作用所發(fā)生的振動(dòng)，也可以有阻壓的作用。（3） 防止表面破損產(chǎn)品有適當(dāng)?shù)木彌_材料保護(hù)后，可以防止其表面因其他物體的沖擊而破壞。包裝材料的種類繁多，其使用的方法也各不同，可以在不同的情況下減輕產(chǎn)品所受的沖擊力。最簡(jiǎn)單的方法，是將產(chǎn)品周圍全用緩沖材料包裝或填滿，不留空隙。通常采用的緩沖材料由纖維、橡皮、玻璃纖維等，每種材料各有其不同的特性，其緩沖作用的效能也不同，高低差別可能很大，所以在選擇緩沖材料和設(shè)計(jì)包裝時(shí)，必須考慮各項(xiàng)有關(guān)因素。緩沖物必需具有相當(dāng)程度的可壓性，以使包裝物在受到減速度時(shí)，具有足夠的阻壓。為了達(dá)到這一目的，緩沖設(shè)計(jì)必需妥善配合實(shí)際情況，在遇到外力作用時(shí)，外力能被充分吸收，因而將所產(chǎn)生的沖擊力減到安全的范圍內(nèi)。因此設(shè)計(jì)時(shí)必需考慮到緩沖材的可壓縮和承受負(fù)荷的能力，將緩沖材設(shè)計(jì)成最適當(dāng)?shù)耐庑?。EPS、EPE是我們通常使用的兩種非線性緩沖材料，通過(guò)它們的緩沖包裝保護(hù)作用來(lái)吸收沖擊能力，確保產(chǎn)品的安全。EPS、EPE的設(shè)計(jì)流程基本一樣，下面作簡(jiǎn)單的總結(jié)如：第一步驟：確定產(chǎn)品的強(qiáng)度本步驟在于獲得產(chǎn)品的強(qiáng)度，以決定緩沖材的使用量。因?yàn)橐豁?xiàng)產(chǎn)品所面臨的最劇烈的危害之一，就是經(jīng)由沖擊所造成的沖擊。一項(xiàng)產(chǎn)品的強(qiáng)度是依據(jù)產(chǎn)品能承受的最大減速度所建立起來(lái)的。由于每一件產(chǎn)品均由許多脆弱點(diǎn)，較低的脆度值，即為產(chǎn)品的脆值。事實(shí)上脆值的決定，是將產(chǎn)品經(jīng)由一系列劇烈減速度（沖擊），以找出發(fā)生損壞的最小G值，所以產(chǎn)品的強(qiáng)度測(cè)試過(guò)程是非常重要的過(guò)程。通常利用臆測(cè)的方式?jīng)Q定產(chǎn)品的強(qiáng)度是很危險(xiǎn)的。因?yàn)镚值如果估測(cè)的太低，二產(chǎn)品能承受較大的沖擊，可能造成過(guò)度包裝致形成不必要的浪費(fèi)。反之，如果估測(cè)產(chǎn)品的強(qiáng)度過(guò)高，而產(chǎn)品又不能承受預(yù)期高的沖擊，則可能造成包裝不足，導(dǎo)致?lián)p壞情況的發(fā)生。但在很多情況下，由于無(wú)法通過(guò)大量的測(cè)試來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行強(qiáng)度的測(cè)試，因而無(wú)發(fā)獲知產(chǎn)品的實(shí)際強(qiáng)度，就可根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)建立產(chǎn)品強(qiáng)度值作為參考，以作為估測(cè)產(chǎn)品強(qiáng)度的指引，但表中的所列值并不等于實(shí)測(cè)的數(shù)值：根據(jù)山特UPS產(chǎn)品的特性，屬于“精密”這一等級(jí)，脆值G大約在4060的范圍。緩沖包裝設(shè)計(jì)時(shí)可以參考相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行，但是一旦產(chǎn)品強(qiáng)度數(shù)值無(wú)法達(dá)到預(yù)期所需的強(qiáng)度，則該產(chǎn)品有必要重新修正或重新設(shè)計(jì)。第二步驟；確定流通期間遇到的環(huán)境因素產(chǎn)品的強(qiáng)度一經(jīng)決定，包裝設(shè)計(jì)時(shí)就要將其強(qiáng)度以產(chǎn)品所需面臨的搬運(yùn)與運(yùn)輸環(huán)境作比較。其次就是要設(shè)定產(chǎn)品遭受沖擊的次數(shù)。根據(jù)產(chǎn)品的重量來(lái)估算產(chǎn)品可能會(huì)發(fā)生的跌落高度，在最大跌落高度范圍內(nèi)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行保護(hù)。例如山特的跌落試驗(yàn)規(guī)范就列出了不同運(yùn)輸狀態(tài)和重量下產(chǎn)品進(jìn)行跌落試驗(yàn)時(shí)的高度，緩沖包裝設(shè)計(jì)必須通過(guò)跌落試驗(yàn)的驗(yàn)證。第三步驟：計(jì)算達(dá)成保護(hù)功能所需的緩沖材EPE的需要量決定了產(chǎn)品強(qiáng)度與搬運(yùn)環(huán)境（指跌落高度）后，就可計(jì)算出適當(dāng)強(qiáng)度（密度）與厚度的緩沖材EPE需要量。介入本步驟最重要的程序就是選擇一個(gè)具有保護(hù)產(chǎn)品功能的材料密度、厚度和使用量。發(fā)揮緩沖材料功能所需的量，所指的就是保護(hù)產(chǎn)品所需的用量，但不考慮外裝容器的有利影響或產(chǎn)品的形狀。為了計(jì)算合乎功能需求的緩沖襯墊，首先必需找出EPE的適當(dāng)密度與厚度，以此來(lái)正確運(yùn)用EPE的動(dòng)態(tài)緩沖特性曲線（又叫最大加速度靜應(yīng)力曲線）。動(dòng)態(tài)緩沖特性曲線是顯示某種厚度的包裝材料，在不同沖擊基準(zhǔn)下得的到一系列特征參數(shù)，是緩沖材設(shè)計(jì)時(shí)的重要得參考依據(jù)。動(dòng)態(tài)緩沖特性曲線的產(chǎn)生是利用一已知的重錘，經(jīng)由一特定的高度落下，撞擊在緩沖材樣品上，并讓緩沖材料所受到的沖擊轉(zhuǎn)換成一定的沖擊數(shù)量值。簡(jiǎn)而言知，模擬測(cè)試產(chǎn)品落下的高度，是根據(jù)產(chǎn)品的重量相對(duì)升高，在曲線的每一個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)已知重量的產(chǎn)品，要使用多大荷重的緩沖及傳遞到產(chǎn)品的沖擊力的大小。由于產(chǎn)品的脆值G是已知的，而且產(chǎn)品的跌落高度也由它的重量來(lái)選定，設(shè)計(jì)時(shí)就可據(jù)此來(lái)決定足夠保護(hù)產(chǎn)品所需緩沖材料的密度與厚度，這些可以由相交于動(dòng)態(tài)緩沖特性曲線對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品脆值G值的水平線上獲得。假如此密度與厚度通過(guò)或低于水平線下，就可視此緩沖材可在承受范圍之內(nèi)，而不至于讓產(chǎn)品產(chǎn)生過(guò)大的沖擊力。針對(duì)緩沖包裝設(shè)計(jì)方法，國(guó)家也頒發(fā)相關(guān)的國(guó)標(biāo)規(guī)范（GB816687），我們?cè)诰彌_包裝設(shè)計(jì)時(shí)可以作相應(yīng)