缓冲材料结构设计的六步法 - 文章

缓冲材料结构设计的六步法

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一、确定流通环境

对物流环境的残酷程度的判定是缓冲设计的重要的一步，主要是判定存在的何种运输危险和危险情况。它包括搬运过程的偶然跌落，汽车震动，冲击，温湿度极限和对马压力。我们在这里主要设计冲击和震动，但其他的因素在包装设计中也非常重要。

冲击冲击可能出现在运输过程中的任何一个环节，最严重的冲击是出现在搬运环节上。它包括一个包装件在装卸，中转过程中跌落的次数，最关键的要知道包装件可能跌落的高度。

震动在汽车运输过程中在不经历震动是不可想象的，汽车引擎的转动和车车轮的转动也会硬气车厢的震动。不确定的震动会引起车辆的悬浮系统的反应和车厢的变形。这些不确定的震动可能是周期的，还有一些震动可能是随机性的。

在真空运输环境中的震动是极其复杂的，她的震动激励是各种因素混合成的频带上输出的。这种震动通常是被认为是时间域的随机的震动。因为无法预测到任一时刻会发生什么情况，然而，从频域的角度上来讲，一部车辆很容易显示出频率极其水平（或强度）。

在运输国产过程中稳定的震动通常发生在低频，在低频是（3～5Hz）车辆运行的最严重的震动的垂直加速度值0.5g,在震动试验中我们选择0.5g的加速度值也正因为如此。

二、冲击确定产品的特性

冲击作为设计基础我们要输入诸如：包括物态理化特性，由此来确定决定采用何种包装方式，确定产品的结构特性，如尺寸，重量，重心，形状等等以及产品的机械特性，如脆值，固有频率和抗压强度等等。

震动寻找共振点，通常认为在产品不敏感的频率上震动，不会使产品损坏，因此找到一个产品的敏感的频率（共振点）是产品设计的关键，对产品进行震动试验的目的，就是要找到产品的固有频率或共振频率。

三、重新改进产品

根据我们测试的产品的脆值，有时增加产品本身的强度比把它永昂贵的包装包起来更理想。我们需要在产品的成本，产品的可靠性和包装成本之间进行权衡，有时对产品进行小的改进和从新设计，可以适当的增加产品的脆值；虽然这样每个产品的成本稍微升高了，但如果这样做能大大的降低产品的包装成本，那整个包装件的成本也就相应的降低了。

根据生产厂（或公司）对包装设计的反馈的意见，对产品进行可行性的改进，会有很大的变化。对一些公司来说，这种给包装设计者的反馈意见是新产品设计的一个重要的步骤。这样做能够使他们的产品质量更高，包装费用更低。

四、评估缓冲材料的性能

材料的性能应该由生产该材料的厂商提供。特殊的情况下，必须由自己测得这些数据他们包括材料吸收冲击的能力和对震动的传递特性。

冲击我们知道缓冲材料可以使包装件跌落时传递到产品上的冲击力减小，冲击缓冲的曲线就是描述不同重量的货物跌落到缓冲材料上时，冲击力是如何通过该材料来传递的。她是由材料的类型，厚度和跌落高度来决定的。

震动一条缓冲材料的震动曲线描述了在不同的频率下，材料对震动的扩大和减弱，它由材料的厚度和类型来决定的。

通常的情况下，缓冲材料的曲线图随静压载荷的增加而下降的趋势。这是由其缓冲的特性决定的。当静压不断的增加时，质量块得到的缓冲力也在增加，由于材料的缓冲的特性没有改变，所以整个包装件的固有频率下降了！

五、包装设计

包装设计者掌握了所有的能给产品提供保护的资料。第一步确定了包装件输入运输环境的类型，第二步判定了产品承受这种运输环境的强度和能力，第三步评价了对产品尽心改进后的强度承受的能力，第四步确定了包装材料的性能。她就可以使用上述的资料进行包装设计。

冲击首先，指导缓冲材料的冲击缓冲曲线进行汇总，检查绘制冲击缓冲曲线时的跌落高度与第一步设计的高度相同。然后，标出第二步确定的极限加速度，通过这一点在在图上画一条水平线，在这条线以下的部分的曲线的静态载荷的范围就是缓冲材料的作用。给出产品的静态载荷的范围，也就得到了传递低于极限加速度的缓冲材料面积和厚度。也就是这种缓冲材料能对这一重量范围的产品进行保护。

震动对于震动，也要对缓冲材料的震动曲线进行汇总，在图上找出产品最低的固有的频率，通过这点通过全图画一条水平线，这条线对减震区内的产品进行震动保护。

当冲击和震动的静态载荷相同时，就可以确定缓冲材料的材质和厚度。包装的静压载荷是由许多因素决定的，然而最大静压载荷下的设计以为着节省缓冲材料。当其他因素如压力穤变变得非常重要时，就应在最小的静压载荷下设计，这样会更安全。

需要注意的要点：

包装设计必须满足冲击和震动保护的双重作用。但实际上往往存在一个矛盾。就是能最好满足冲击保护的设计不一定满足震动保护的最佳设计，同时还有对材料的限制，在这种情况下我们要根据第一步和第二步的资料和技术要求来着决定。

六、包装件试验

当包装设计结束后，需要对包装进行试验来检查是否达到预期的效果。

包装设计可以分为六个点来完成，每一步对设计一个最佳的包装提供了帮助。包装设计只是整个包装发展过程的一小部分。我们要努力把工作放在包装如何能对产品实行有效保护的正确判断上，明确这一点我们就能从产品的运输环境中的危险和包装材料的特性计算中得到最理想的结果。(end)

(投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (2008-2-13，阅读733次)

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