輝達儀器：運輸包裝的多種測試方法

沖擊是物流過程中比較普遍的一種危險因素，它對產品包裝系統所造成的危害*直觀。因此，在各個標準體系中，甚至是公司的企業標準中，都必然涉及到沖擊試驗項目。

    一般來說，我們所考察的沖擊是指反映在產品包裝系統上的加速度水平較高＼作用時間較短的瞬態作用。*典型的例子就是跌落。但作為一個研究包裝測試的專業機構，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品的保護能力，包括；跌落試驗、水平沖擊試驗、垂直沖擊試驗等等；

其二是考察產品對沖擊危害的耐受程度，包括：產品脆值試驗等等。

從試驗的控制方法和結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受的危害。

   另一種方法是控制沖擊加速度和沖擊持續時間。根據這種控制方法，我們可以非常**的在試驗室再現當時的情況。這種控制方法比較復雜，除了加速度和持續時間，還要考慮沖擊波形、沖擊響應等因素的影響。

    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品——包裝系統所經歷的沖擊。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量和剛性。根據GB/T4857.5的要求，跌落平臺的質量應達到試驗樣品質量的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對產品——包裝系統的影響。

    轉動跌落是從歐美等國的標準中翻譯的術語，我國標準中統稱為大型運輸包裝件的跌落試驗。轉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對角到預定的高度，釋放并跌落。轉動跌落有一個問題，就是什么樣的包裝件適用這種試驗方法。在不同的標準中對大型運輸包裝件的規定各不相同。這就需要我們根據自己的實際情況來加以選擇。

   傾翻試驗時，將包裝件按預定狀態放置在沖擊臺面上，在包裝件中心上方的位置施加水平力，使包裝件自由傾翻。傾翻試驗在國家標準和ISO,ASTM、ISTA等標準中都有規定，但各自的要求都有一定的區別。

   水平沖擊是將包裝件按照預定的狀態，以預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。在國家標準GB/T4857.11、IS02244、ASTMD5277中都分別對斜面、吊擺沖擊試驗作了相應的規定。這兩種水平沖擊試驗都有各自的特點。水平沖擊試驗一般用來評價包裝件在受到水平沖擊時對產品的保護能力。在實際的物流過程中，包裝件受到水平沖擊的情況很多，比如汽車剎車、列車編組等等。

   無論是跌落還是沖擊，對于運輸包裝件內的產品來說，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致產品破損的決定因素。沖擊時，地面的軟硬和面積的大小都會對沖擊的強度造成影響，這些影響也都可以從這兩個決定因素中體現出來。

   垂直沖擊試驗機主要由導軌、沖擊臺、程序發生器、沖擊質量塊等組成。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量塊上，并通過程序發生器產生預定的沖擊波形。常用的垂直沖擊試驗標準是ASTMD5487。

   可控水平沖擊試驗必須使用可控水平沖擊試驗機來完成。可控水平沖擊試驗機由臺車、軌道、沖擊質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量塊，通過程序控制器產生所需要沖擊脈沖。可控水平沖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。從使用的標準上看，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酷的破壞。我國的標準中沒有危險物跌落的明確要求，但在ISTA標準中明確提出了有關危險物跌落的規定。所謂危險物跌落是在試驗設備的沖擊臺面上放置各種標準的危險物，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品的保護能力。

   對運輸包裝件的試驗只能考察包裝是否可以保護產品，并不能證明包裝是否合理。基于這個目的，我們必須了解產品本身到底能經受多大的沖擊。也就是我們常說的沖擊脆值。沖擊脆值高，產品的耐沖擊能力就強，我們可以適度地降低包裝的強度；沖擊脆值低，產品的耐沖擊能力弱，就需要提高包裝的強度。在產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品脆值，另一種是通過垂直沖擊試驗機來測試。目前，國內外都普遍采用產品的垂直沖擊試驗來測試產品的脆值。可以使用的標準包括：GB/T15009-94，GB/T8171—87，ASTMD3332-99等。