家用電器緩沖包裝設計

1、<p>　　家用電器緩沖包裝設計</p><p>　　摘要：現家用電器已進入千家萬戶，方便了家庭的生活。但是在家用電器進行運輸和裝卸時卻經常因為緩沖設計的問題而導致電器遭到損壞，不僅造成了企業(yè)的損失，而且也損害了消費者的利益。因此必須認真做好家用電器的緩沖包裝設計。文章以電飯鍋為例利用蜂窩紙板作為緩沖包裝材料，分析了其緩沖性能，并對其緩沖包裝的設計進行了研究，最終證實了其緩沖效果。 </p>

2、<p>　　關鍵詞：蜂窩紙板；電飯鍋；緩沖設計 </p><p>　　Abstract: the household appliances have entered thousands of households, convenient family life. But the shipping and handling in the household appliances often becau

3、se the buffer design problem that causes electrical damage, not only caused the loss of the enterprise, but also harm the interests of consumers. So we must conscientiously do a good job of cushioning packaging design of

4、 household appliances. This paper takes example for the electric cooker uses haoneycomb board as cushioning packag</p><p>　　Keywords: honeycomb paperboard; electric cookers; buffer design </p><p&g

5、t;　　中圖分類號：S611 文獻標識碼：A文章編號： </p><p><b>　　0.引言 </b></p><p>　　隨著經濟的發(fā)展及科學技術水平的不斷提高，現家用電器的類型越來越多，人們購買家用電器的方式也越來越豐富，尤其是電子商務的發(fā)展，現很多人都選擇在網上購買家用電器，這在很大程度上也增加了家用電器的運輸及裝卸，為保證家用電器在運輸及裝卸過程中不被損壞，

6、通常會采取很多緩沖包裝。傳統(tǒng)的包裝材料主要有泡沫塑料，但是隨著科學技術的發(fā)展，人們發(fā)現泡沫塑料不僅占用的空間較大，而且其不易回收和降解，造成了很大的環(huán)境污染。因此人們不斷研究新的緩沖包裝材料來代替泡沫塑料。 </p><p>　　1.蜂窩紙板的緩沖性能分析 </p><p>　　蜂窩紙板是一種將紙基作為原料而研發(fā)出來的新型復合材料，其主要是利用強度較高的牛皮紙以及蜂窩紙芯共同制成的[1]，

7、其結構為新型夾層，是一種正慢慢被廣泛使用的新型環(huán)保節(jié)能的緩沖包裝材料。蜂窩紙板，顧名思義，其主要是根據蜂窩的結構來進行制作的，其具有較高的強度且彈性較大，另外從其主要是利用牛皮紙和蜂窩紙芯共同制成，因此其抗壓、防震、防潮及隔熱等性能相對來說都比較好。通過與幾種泡沫塑料的σ-ε曲線進行比較可知：泡沫塑料是一種柔軟但韌性較強的緩沖包裝材料，而蜂窩紙板則是一種剛硬而具強韌性的緩沖包裝材料[2]。通過與其他泡沫塑料的σ-ε曲線進行比較可知：蜂窩

8、紙板具有較大范圍的線彈性，只有給予其較高的應力其才會屈服，也就是說，因蜂窩紙板具有較大的剛度，只有在受到較大外力的情況下，蜂窩紙板才可能發(fā)揮其緩沖作用。但是因其為紙制品，其回收較容易且可進行降解，是一種新型的環(huán)境綠色包裝材料，與泡沫塑料相比，其必然會有更廣闊的發(fā)展空間。 </p><p>　　2.以電飯鍋為例分析其緩沖包裝設計 </p><p>　　給家用電器進行緩沖包裝主要是為在運輸或是

9、裝卸時若有振動或是沖擊等外力發(fā)生作用時能夠保護家用電器的性能及形態(tài)，以使家用電器不會遭到破壞。一般來說，緩沖包裝設計要起到保護家用電器的作用，其應做到以下幾點：第一，盡可能減少外力作用，傳遞到產品上的外力越少越好；第二，針對作用于產品上的外力要盡量分散；第三，盡量保護產品的表面，若產品有凸出部分，要注意特別保護；第四，避免包裝內的產品會出現相互接觸現象；第五，避免產品在包裝內出現移動的現象。本文以電飯鍋為例，利用蜂窩紙板作為緩沖包裝材料

10、來進行產品的包裝其主要包括結構設計、尺寸設計、緩沖襯墊的校核以及防振設計[3]。 </p><p><b>　　2.1結構設計 </b></p><p>　　緩沖包裝的方法取決于產品的形狀及特性。通常我們所使用的緩沖包裝的方法主要有以下幾種：全面緩沖、局部緩沖及懸浮式緩沖，而緩沖襯墊通常有以下結構形式：平墊、角墊及棱墊。根據電飯鍋的開關及特性，我們選擇的緩沖包裝方法為

11、局部緩沖，緩沖襯墊則選擇棱墊結構。其緩沖襯墊結構圖可見圖1。 </p><p>　　圖1 電飯鍋的緩沖襯墊結構圖 </p><p>　　由圖可知，此結構的內部采取的是一個中空的圓柱，而其外部則采取的下八棱柱結構，并且有兩個對稱的開槽。中間的空心圓柱是用來放電飯鍋的，主要是為了避免電飯鍋在緩沖墊內會產生移動，這樣不僅簡單而且大大節(jié)約了包裝材料。外部的正八棱柱所起的作用主要有以下兩個：一個是進

12、行定位以避免緩沖墊在包裝內產生移動；另一個是為了美觀、簡便且節(jié)約用材。另外兩邊的開機主要是用來放電飯鍋某些凸出部件的，其也可起到避免電飯鍋產生移動的作用。 </p><p>　　另外，因蜂窩紙板容易受潮、發(fā)霉，因此在蜂窩紙板的襯墊外還需要套上塑料袋以起到防塵、防潮的作用。除此之外，為防止電飯鍋表面受到劃傷，可在蜂窩紙板與電飯鍋之間墊上海綿。 </p><p><b>　　2.2尺

13、寸設計 </b></p><p>　　以某電飯鍋為研究對象，其主要參數如下：高為245mm、直徑為250mm、重量(W)為2.5kg、底面積（A）為490.62cm2。經檢查發(fā)現此電飯鍋的脆值處100g到120g之間，為盡可能保證設計的安全性，可取脆值100g來進行設計。其在流通環(huán)境下可承受高度為60cm的跌落。 </p><p>　　蜂窩紙板在高度為60cm跌落時其加速度與靜

14、應力的關系曲線圖可見圖2。 </p><p>　　圖2 蜂窩紙板在高度為60cm跌落時其加速度與靜應力的關系曲線圖 </p><p>　　據靜應力公式，我們可將相關數據代入公式中則可求得其靜應力為0.05×104Pa。通過觀察圖形可知，在靜應力達到此數值時其與最大加速度的交點為B；但是B點在曲線的左邊，這表明靜應力過大，不需要采用全面緩沖保護方式，因此選擇局部緩沖。在加速度為10

15、0g處作一條水平線，其相交于緩沖曲線，選擇一個厚度較小的蜂窩紙板緩沖曲線來進行包裝設計。據圖可取蜂窩紙板厚度(可用T表示)為20mm，比較其交戰(zhàn)，發(fā)現D點所用的材料最省。計算D點的靜應力，其為0.47×104Pa，此點的承載面積為52cm2。分析圖2我們可知，在E點時，其加速度最小，利用蜂窩紙板進行包裝能達到最好的緩沖性能，最大限度地保護產品。若選擇E點進行設計，其靜應力為0.30×104Pa，其承載面積為82cm2

16、。通過分析，當蜂窩紙板厚度為20mm時有兩種承載面積可供選擇，若要節(jié)約材料可選擇承載面積為52cm2，若要使產品的安全性更高則可選擇承載面積為82cm2。再結合產品的特性我們可選擇承載面積為80cm2。再依照電飯鍋有相關參數，可計算出外包裝的尺寸為280mm×280mm×285mm。 </p><p>　　2.3緩沖襯墊的校核 </p><p>　　緩沖襯墊的校核主要有

17、對產品進行強度、撓度、跌落時產生的緩沖能力、蠕變量、溫度以及濕度等方面的校核。其中最重要的是對撓度的校核以及在跌落時緩沖能力的校核。利用克斯特那公式校核撓度，跌落時緩沖能力的校核也可采取相應方法。經計算，緩沖襯墊的設計較為合理，具有可行性。 </p><p><b>　　2.4防振設計 </b></p><p>　　振動類似于沖擊，其是存在于包裝流通過程當中的另一種環(huán)

18、境載荷。在共振的狀態(tài)下，產品會自動產生一個響應加速度，若響應加速度大于脆值，那么產品就會遭到破壞。另外，振動也會使得產品出現疲勞損壞，長期的振動還會使包裝內的不同產品受到摩擦損傷，所以有必要對產品進行防振設計。防振設計所要遵循的原則如下：首先襯墊的設計要嚴格按照緩沖要求來進行；其次，要對防振能力進行校核。根據分析可知蜂窩紙板的振動頻率為200Hz，其傳遞率為9.32，利用運輸頻譜圖可查出此時的加速度為3.6g，而產品的最大響應加速度為3

19、3.7g，因此防振校核通過，此設計可行。 </p><p><b>　　3.結語 </b></p><p>　　蜂窩紙板是近些年來有關學者為取代泡沫塑料作為緩沖包裝材料而不斷研發(fā)出來的。通過分析我們可知，蜂窩紙板具有良好的緩沖性能，利用蜂窩紙板作為家用電器的緩沖包裝材料能起到很好的緩沖效果。不管是在運輸或是在裝卸的過程當中都有效地保護了家用電器的安全。最重要的是其是一

20、種可循環(huán)利用的緩沖包裝材料，避免了給環(huán)境帶來污染。相信在不久的將來，其必然會直接替代泡沫塑料而獲得巨大的發(fā)展空間。 </p><p><b>　　【參考文獻】 </b></p><p>　　[1]王興業(yè),王赫楠.對蜂窩紙板緩沖性能的探索[J].中國包裝工業(yè).2010(11) </p><p>　　[2]王保升,張麗.二次加載時蜂窩紙板的緩沖性能