缓冲包装材料的动态性能测试

燕山大学包装工程实验室包装动力学实验实验二缓冲包装材料的动态性能测试燕山大学机电液一体化实验教学中心燕山大学包装工程实验室常用的缓冲包装材料缓冲包装材料时缓冲包装件的介质层，能够吸收冲击和振动的能量，具有抑制冲击和振动，减少或防止包装件破损的作用。目前常用的缓冲包装材料有以下五类：燕山大学包装工程实验室常用的缓冲包装材料一、泡沫塑料这种材料质量小，弹性变形大，缓冲性能好，容易注塑成型，成型衬垫便于装箱，能适应现代工业流水线的作业要求。而且货源充足，价格低廉。缺点是这种包装废弃后很难处理，对环境有影响。燕山大学包装工程实验室燕山大学包装工程实验室常用的缓冲包装材料二、纸浆类材料主要以纸浆为原材料的包装材料，主要分为以下三种：①波纹纸，将纸加工成波纹纸能提高纸的缓冲性能，常用来包装灯泡和水果类产品。②瓦楞纸，瓦楞纸具有一定弹性，能产生较大的变形，经开槽、折叠、压线后能制成各种各样的衬垫。③纸浆模塑垫，将纸浆用金属模具压制成纸浆模塑垫。在鸡蛋的运输包装中比较常见。燕山大学包装工程实验室燕山大学包装工程实验室常用的缓冲包装材料三、橡胶类材料主要以橡胶为原材料的包装材料，主要分为以下两种：①发泡橡胶，也可以称作泡棉，类似于泡沫塑料，具有微孔结构，密度小，质量小，有极好的弹性。但价格较贵。②橡胶黏结纤维，以橡胶为基料与黏合剂，以动植物纤维为充填材料加工而成的缓冲材料。适于包装精密仪器及贵重产品。燕山大学包装工程实验室燕山大学包装工程实验室常用的缓冲包装材料四、气泡薄膜由两层塑料薄膜封合而成，内部有密闭的空气，因而具有一定的弹性，可以作为缓冲材料，但这种材料强度低，只能用来包装小而轻的产品。燕山大学包装工程实验室燕山大学包装工程实验室常用的缓冲包装材料五、碎屑及纤维状材料传统的碎屑及纤维状材料为稻草、锯末、石棉等，装箱和拆箱时会有不清洁的问题。现在常把泡沫塑料或者薄膜加工成颗粒或纤维状材料，代替传统的材料。用这种材料包装时要充填在产品于包装箱之间，装箱效率低，一般用于批量小且形状复杂产品的包装燕山大学包装工程实验室燕山大学包装工程实验室常用的缓冲材料性能实验方法一、静态压缩特性实验缓冲包装材料的静态压缩实验是采用在缓冲包装材料上低速施加压缩载荷的方法而求得缓冲包装材料的静态压缩特性及其曲线。通过静态压缩实验，首先得到缓冲包装材料的应力－应变曲线，计算出单位体积变形能e、缓冲系数C，从而得到缓冲系数－应变C-ε曲线、缓冲系数－变形能C-e曲线，再从变形能角度评价缓冲包装材料的静态缓冲特性。这些数据和曲线可用于缓冲包装的设计。燕山大学包装工程实验室常见缓冲材料的缓冲系数－最大应力曲线燕山大学包装工程实验室常用的缓冲材料性能实验方法二、动态缓冲特性实验缓冲包装材料的动态压缩实验是用自由跌落的重锤对缓冲包装材料施加冲击载荷，模拟装卸过程中缓冲包装材料受到的冲击作用，求得缓冲包装材料的动态缓冲特性及曲线，如最大加速度－静应力Gm-σs、缓冲系数-最大应力C-σm曲线。这些数据和曲线可用于缓冲包装的设计。燕山大学包装工程实验室聚苯乙烯泡沫塑料的Gm–σs曲线和C-σm曲线燕山大学包装工程实验室常用的缓冲材料性能实验方法三、蠕变与回复特性实验蠕变是指在保持恒定的静态压力条件下，材料沿厚度方向的变形随时间的延长而逐渐增加的一种现象。蠕变的实质是材料从一种平衡状态转化为另一种平衡状态，但材料的变形随时间的延长而逐渐增加。绝大多数缓冲包装材料属于非线性弹性材料，同时具有弹性、黏性和塑性等力学特性，特别是纸类、泡沫类缓冲包装材料。在流通过程中，由于运输包装件的堆码和贮存，这些材料容易产生蠕变，容易导致被包装产品发生二次冲击现象。蠕变实验是在规定时间内对缓冲包装材料施加恒定的静载荷，评价缓冲包装材料的厚度对于时间的变化，从而获得缓冲包装材料的蠕变与回复特性。燕山大学包装工程实验室蠕变与回复的实验装置AB型双瓦楞纸的蠕变与回复特性曲线燕山大学包装工程实验室常用的缓冲材料性能实验方法四、振动传递特性测试缓冲包装材料的振动传递特性是指振动传递率与频率之间的关系，而振动传递率是振动测试系统在正弦振动激励下，质量块与振动台的加速度幅值之比。振动传递特性测试适用于评定在正弦振动作用下缓冲包装材料的振动传递(隔振)特性，以及对内装物的保护能力。燕山大学包装工程实验室振动传递特性测试实验测试系统的组成缓冲包装材料的振动传递特性测试系统由振动系统和数据采集与处理系统组成。振动系统由质量块、固定装置、振动台组成。数据采集与处理系统是由美国NI虚拟仪器数据采集系统构成。整个测试系统结构如下图所示。燕山大学包装工程实验室燕山大学包装工程实验室振动传递特性测试实验NI虚拟仪器数据采集系统介绍燕山大学包装工程实验室燕山大学包装工程实验室振动传递特性测试实验测试实验按照国家标准GB8169“包装用缓冲材料振动传递特性试验方法”进行试验。具体实验步骤和实验要求如下：1、分别在质量块中和振动台上安装加速度传感器。2、调节质量块的质量，对试样施加所需的静载荷。3、将两样试样分别放置在质量块的上、下位置。4、将固定状置的盖板压在质量块的上部试样上，并适当加固。一般应使上部的试样受到0.7kPa的静压力。实验过程中应尽量避免由于质量块与试样发生分离而导致实验数据的畸变。燕山大学包装工程实验室燕山大学包装工程实验室振动传递特性测试实验5、实验时，振动台的激励加速度是0.5g，扫描频率是0.5倍频程/min或1.0倍频程/min。从5Hz开始增加扫描频率，并使其通过系统的共振点，直到传递率减少到大约0.2为止。6、试验过程中，计算机记录振动台台面和质量块上的加速度信号及相应的振动频率。7、计算振动传递率，绘制振动传递率－频率曲线。燕山大学包装工程实验室燕山大学包装工程实验室本次实验的目的1、熟悉产品在流通过程中机械损伤的机理，掌握产品力学性能的评价方法；2、熟悉缓冲包装材料，掌握其缓冲性能评价方法；3、熟悉与之相关的实验(检测)设备和实验(检测)方法。燕山大学包装工程实验室燕山大学包装工程实验室欢迎同学们到包装实验室做实验请大家遵守实验操作规范！注意安全！