La prueba de compresión del contenedor mide la resistencia a la compresión de paquetes como cajas, tambores y latas. Por lo general, proporciona un gráfico de deformación frente a fuerza de compresión .
Se usa comúnmente para evaluar contenedores de envío hechos de tableros de fibra corrugada , así como cajas y cajones de madera . Los paquetes industriales y de consumo distintos de las cajas también pueden someterse a pruebas de compresión: tambor, cubo, botella, tina [1], etc. Los componentes del paquete también se evalúan para determinar su resistencia a la compresión. [2]
Por lo general, es una prueba de laboratorio que involucra una máquina especial, un probador de compresión, para aplicar compresión controlada en una muestra de prueba . En ocasiones, una máquina de prueba universal se configura para realizar una prueba de compresión de paquetes. Las pruebas de compresión también pueden implicar una carga muerta superpuesta a un paquete de prueba.
Procedimientos de prueba
Un método común para realizar la prueba, como se describe en varios métodos de prueba estándar publicados , es comprimir una caja a una velocidad constante de 1/2 pulgada (12,5 mm) por minuto entre dos platos rígidos. Los platos pueden fijarse para que permanezcan paralelos o uno puede pivotar o "flotar". La prueba se puede realizar en cajas vacías o llenas, con o sin cierre de caja. El acondicionamiento a temperatura y humedad estándar es importante.
Los resultados de la prueba de tasa constante de compresión pueden ser:
- La carga máxima
- La deformación a carga máxima
- La carga en una deformación crítica (espacio de cabeza, etc.)
- La capacidad de un recipiente para proteger el contenido de daños por compresión.
- etc.
Las cargas dinámicas tienen alguna relación con las cargas de campo esperadas: [3] a menudo se utilizan factores de 4 o 5 para estimar la carga de trabajo permisible en las cajas.
También se puede realizar una prueba con platos que no son accionados mecánicamente pero que pueden moverse libremente con una masa fija (o fuerza fija) cargada sobre ellos. Los resultados de las pruebas de carga estática pueden ser:
- El tiempo del fracaso
- El tiempo de una deformación crítica
- La capacidad de un recipiente para proteger el contenido de daños por compresión.
- etc.
Al igual que con cualquier prueba de laboratorio, es necesaria la validación de campo para determinar la idoneidad.
Prueba de caja corrugada
Los contenedores de envío corrugados están expuestos a peligros de compresión durante el almacenamiento y el envío. La resistencia a la compresión adecuada es un factor clave de rendimiento.
Factores que pueden afectar los resultados de las pruebas
- Tamaño y construcción del contenedor de envío específico bajo prueba
- Grado y estructura de flauta de tablero de fibra corrugado
- contenido de humedad del cartón ondulado (basado en la humedad relativa ) [4]
- Orientación de la caja durante la prueba
- Soportes internos, si se utilizan durante la prueba (madera, cartón ondulado, amortiguación)
- Contenido (cuando la caja se prueba con el contenido)
- Cierre de caja [5]
- Si la máquina de compresión tiene platos "fijos" o "flotantes" (giratorios).
- Manipulación o prueba previa de la caja [6]
- Orificios de ventilación y de mano [7] [8]
- etc.
Estimaciones
El tablero de fibra corrugado se puede evaluar mediante muchos métodos de prueba de materiales, incluida una prueba de aplastamiento de bordes (ECT). Se han realizado esfuerzos para estimar la resistencia máxima a la compresión de una caja (por lo general, contenedores ranurados de pared simple, vacíos, de arriba a abajo) en función de varias propiedades de la placa. Algunos han involucrado análisis de elementos finitos . [9] Una de las estimaciones empíricas comúnmente referenciadas fue publicada por McKee en 1963. [10] Esta utilizó la placa ECT, la rigidez a la flexión MD y CD, el perímetro de la caja y la profundidad de la caja. Las simplificaciones han utilizado una fórmula que incluye el ECT de la placa, el grosor de la placa y el perímetro de la caja. La mayoría de las estimaciones no se relacionan bien con otras orientaciones de caja, estilos de caja o cajas llenas. Sigue siendo necesario realizar pruebas físicas de las cajas llenas y cerradas.
Calcular el requisito de compresión
Fiber Box Association tiene un método para calcular las pérdidas de compresión requeridas que incluye los siguientes factores:
- Hora
- Humedad
- Tipo de paletización
- Patrones de paletas
- Tipo de palet
- Manejo
Compresión dinámica
Los contenedores pueden estar sujetos a fuerzas de compresión que involucran dinámicas de distribución. Por ejemplo, un paquete puede verse impactado por un objeto que se le cae encima (carga vertical) o por la carga que se desliza hacia él (carga horizontal). La vibración del vehículo puede involucrar una pila de contenedores y crear respuestas dinámicas de compresión. [11] Hay disponibles métodos de prueba de paquetes para evaluar estas dinámicas de compresión.
Ver también
Referencias
- ↑ Varzinskas, Visvadas; Jurgis Kazimieras Staniškis; Alis Lebedys; Edmundas Kibirkštis; Valdas Miliūnas (2009). "Evaluación del ciclo de vida de los envases de plástico comunes para reducir el impacto ambiental y el consumo de material" . Investigación, Ingeniería y Gestión Ambiental . 50 (4): 57–65.
- ^ Urbanik, TJ; Lee, S. K; Johnson, CG, "Resistencia a la compresión en columna de formas de embalaje tubular hechas de papel" (PDF) , Journal of Testing and Evaluation , 34 (6): 31–40
- ^ Burgess, G; Singh, Srinagyam (julio de 2005). "Predicción de tiempos de colapso para cajas corrugadas bajo carga superior". Revista de pruebas y evaluación . 33 (4).
- ^ Miltz, J; Rosen-Doody (febrero de 1981). "Efecto del ambiente atmosférico sobre el desempeño del corrugado". Tecnología de embalaje : 19-23.
- ^ Sheehan, R (agosto de 1988). "Caja y cierre: socios en el desempeño". Revista de tecnología de embalaje . 2 (4).
- ^ Singh, SP; Pratheepthinthong (julio de 2000). "Pérdida de resistencia a la compresión en contenedores de envío corrugados enviados en el entorno de un solo paquete". Revista de pruebas y evaluación . 28 (4).
- ^ Fadiji, T (2018), "The Role of Horticultural Package Vent Hole Design on Structural Performance" (PDF) , AZOJETE , 14 : 194-201 , consultado el 16 de septiembre de 2020[ enlace muerto ]
- ^ Singh, J (2008), "The Effect of Ventilation and Hand Holes on Loss of Compression Strength in Corrugated Boxes" , J Applied Packaging Research , 2 (4): 227-238 , consultado el 2 de abril de 2018
- ^ Urbanik, TJ (julio de 1981). "Efecto de las características de deformación por tensión del cartón sobre la resistencia de las cajas de cartón ondulado de pared simple". Informe del laboratorio de productos forestales de EE. UU . FPL. 401 .
- ^ McKee, RC; Gander, Wachuta (agosto de 1963). "Fórmula de resistencia a la compresión para cajas de cartón ondulado". Embalaje de cartón . 48 (8).
- ^ Godshall, D (1971). "Respuesta de frecuencia, amortiguación y transmisibilidad de contenedores corrugados con carga superior" (PDF) . Informe del laboratorio de productos forestales de EE. UU . FPL. 160 . Consultado el 28 de junio de 2011 .
Estándares relevantes
- Método de prueba de la norma ASTM D642 para determinar la resistencia a la compresión de contenedores de envío, componentes y cargas unitarias.
- Método de prueba de la norma ASTM D4577 para la resistencia a la compresión de un contenedor bajo carga constante
- Método de prueba de la norma ASTM D7030 para el rendimiento de fluencia a corto plazo de contenedores de cartón corrugado bajo carga constante utilizando una máquina de prueba de compresión
- Prueba de embalaje según la norma alemana DIN 55440-1; test de comprensión; prueba con una velocidad de transporte constante
- Embalaje ISO 12048 — Paquetes de transporte completos y llenos — Pruebas de compresión y apilamiento utilizando un comprobador de compresión
Otras lecturas
- Soroka, W, "Fundamentos de la tecnología de envasado", IoPP, 2002, ISBN 1-930268-25-4
- Urbanik, T. J y Frank, B, "Análisis de compresión de cajas de datos mundiales", Wood and Fiber Science, 2006, [1]
- Yam, KL, "Encyclopedia of Packaging Technology", John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-470-08704-6
enlaces externos
- Prueba de compresión de paquetes [2]