四、纸蜂窝包装制品的应用实例
由于纸蜂窝板的特性,该材料被广泛用于减轻材质重量,减少不可循环再生材料用量,隔音、隔热等方面,在包装方面,则主要体现于取代木质材料和发泡塑料材料两个方面。下面列举几个比较普遍的应用实例:
1.蜂窝托盘的设计
最初的蜂窝托盘是针对木托盘而设计开发的,旨在减少对森林资源的耗损。对于自重较小的产品,直接使用纸蜂窝板制成蜂窝托盘即可,其结构和材料较为简单,一般为单层面板加底部支脚,能承受几十到上百公斤的重量。而对于自重较大的产品,则需要通过纸蜂窝板的叠置,以及与其它材料(如瓦楞纸板、层板、塑料零件、纸型钢类)的相互结合,进行优良的结构设计,来实现其承载能力。
(1)确定产品流通环境
产品流通环境按运输渠道可分为陆地、海运、空运三种方式;按运输工具可分为火车、汽车、集装箱、人工搬运。
在实际运输过程中,上述各流通方式都有交叉的地方,比如一个产品可能既要经过陆运,又要经过空运、海运,在运输过程中,可能既使用了火车、汽车,又使用了集装箱,等等。所以包装要考虑的流通环境,是产品从生产厂到用户家里这个过程中一个普遍的情况。
(2)确定托盘外尺寸
托盘外尺寸必须符合国标GB/T4995-1996联运通用平托盘的性能要求,并根据货物的运输方式,所装载单个货物或单元货物的底面尺寸,计算最优的托盘外尺寸及盘体尺寸。
对于单个产品外尺寸较大的货物,可直接根据其底面最大外形尺寸确定托盘的长、宽方向外尺寸,但对于部件、零件等需进行集合包装的货物,则需要根据国家相关标准、运输货柜(或集装箱)内容量、产品体积等计算最佳单元集装量,并由此确定托盘的最大外形尺寸。
而高度方向的尺寸,则根据运输工具(包括货柜、运输车柜或集装箱)内高、产品整机的装箱量,在一个较小的范围内进行调整。一般托盘的外高为120~140(mm)(对于托盘盘体附带瓦楞纸盒的,外高应除去托盘瓦楞纸盒包覆货物的高度。
(3)确定蜂窝托盘相关技术参数。
蜂窝托盘相关技术参数及计算方法如下:
承载重量由被包装产品总重量决定,计算公式如下:
托盘静态承载重量=k·N·Mmax
托盘动态承载重量=Mmax
其中Mmax为托盘所装载货物最大总重量;N为托盘单元堆码层数;安全系数k取2~5(参考包装纸箱)。
(4)确定托盘设计方案
对于整机产品,托盘的设计方案是附属于产品设计方案的,其承载重量、外形尺寸、组成部分等要素直接包含在产品设计方案中,不需另做方案。
对于零部件等集装单元用托盘,则可单独拟订设计方案,或与整体包装一起制订。
(5)蜂窝托盘的主要结构方式及适用环境
托盘主要由两大部分组成:适合叉车、液压车、滑车搬运转移的支撑脚;托载货物的盘体。
(6)托盘盘体
托盘盘体用于容装货物,并为人工搬运或机械转运提供足够的抗弯曲挠度。在转运过程中盘体受到叉车臂向上的力值,进叉方向(即受力方式)和部位不同,决定了盘体所需挠度的方向性不同。对于需四面进叉的托盘,其挠度应为各向同性;对于对称两面进叉且货物重量不超过600Kg的托盘,则允许采取挠度趋向于各向异性的盘体,但纵、横向弯曲强度相差不应超过40%。
蜂窝托盘的盘体主要采用蜂窝纸板构成,附加瓦楞纸板、层板、纸型钢等起到保护蜂窝纸板、增加强度之用。
另外,当盘体受力不均匀时,或者当宽长比大于0.7时,还可采用其它材质加固的设计方案。
蜂窝托盘盘体主要有图3中所示A、B、C、D三种结构方式,它们分别适用于的载重环境如右表所示。
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