包装(packaging)为在流通过程中保护产品,方便储运,促进销售,按一定的技术方法所用的容器、材料和辅助物等的总体名称。
这篇文章所讨论的主要是运输包装的设计,其作用主要为了保护产品和方便储运。
20世纪70年代,美国MTS公司与密歇根州立大学包装学院合作提出了缓冲包装设计的五步法。到1986年,美国Lansmont公司F.C.Break等人在五步法的基础上增加了一步,形成了目前流行的缓冲包装设计六步法。
我根据我几年的缓冲包装设计经验,来写点我的想法。
1.确定包装件的流通环境条件:
确定包装件的运输区间、运输方式、装卸次数、等效跌落高度、冲击方向、气候条件、贮存条件等,主要是来确定运输过程中的冲击(确定跌落高度)和振动(严酷级别)和安全系数。
2.确定产品特性:
产品脆值、产品的固有频率、产品的外形、尺寸、体积、重量、重心、数量等。
其实这一步,应该是极少数的公司才会去确定产品的脆值,而且即使有了脆值,目前在市场上,只有极少的包材供应商能提供缓冲特性曲线,我就看到过希悦尔提供过的两个密度的EPS的缓冲特性曲线。其他缓冲材料如EPP, EPE,EPO等就没见过了。至少我做的所有缓冲设计都是依靠经验来的。通过计算来得到需要的泡沫密度,缓冲面积,缓冲厚度纯属扯淡。
不过有前HP包装工程师跟我说,HP在这一点上做得特别好,他们先会去测定产品的脆值,然后结构工程师再标出产品可以受力的部位。包装工程师根据缓冲特性曲线计算受力面积、缓冲厚度来设计泡沫,最后在测试的时候也会验证具体的脆值。(感谢李雯姐,原来真有公司是这样设计的,我一直以为是传说...)
3.若发现产品脆值偏低,应当考虑重新设计产品中的薄弱结构件、材料、工艺及连接方式,提高其脆值。
这一点是我们包装工程师一直想做的,但是大部分企业都以自己的产品为重,普遍都认为包装是尾端的物料,随便搞搞就好了,不会参与到前端设计里去。
而且到了测试阶段,即使发现有的部件脆值太低,一般企业也会要求改包装。遇到这样的状况是有点棘手的,因为要想法设法的去避让这些脆值低的部件,不让其受力,实在避不开,就只能通过降低缓冲泡沫的密度来增加缓冲时间。这样一来确实会增加不少成本。要求改产品实在是太难了。(随便吐吐槽,别太介意。)
4.根据产品脆值和缓存材料特性,设计缓冲结构哦,并确定其最佳尺寸。
这一步主要是用来规划尺寸,根据常用托盘的规格,产品的外径,货架高度等,来确定包装件的最佳尺寸。在进行尺寸规划的时候,必要考虑到是用的什么缓冲材料,用的是瓦楞纸、EPE片材,还是EPP等,缓冲材料的不一样,所需要的缓冲厚度或者缓冲空间是不一样的(必须考虑密度,抛开密度谈缓冲厚度,那纯属扯淡),当然,纸箱的楞型和箱型必要要考虑进去。
5.进行包装设计和制作包装样品
纸箱设计:
a. 确定纸箱高度
b. 确定堆码高度
c. 确定安全系数
d. 确定堆码强度
e. 确定箱型、楞型和边压强度
f. 确定配纸
缓冲设计:
a. 确定产品重量,推出所需缓冲厚度(空间)
b. 关注易损件,力求避让
c. 确定包装方式
d. …
<br />
6.进行包装测试
参考ASTM D4169 或者 ISTA等测试标准,或者自定义测试标准。
<br />
<br />
关于安全系数:
1): 纸箱在流通过程中所受的影响,除了堆码的重量外,还受到堆放时间、温湿环境,内装物水分,振动冲击等因素的影响,考虑到这些因素都会造成纸箱抗压强度下降,因为必须设定一个安全系数,确保纸箱在各种因素的作用下,抗压强度下降后仍有足够的能力承受堆码在其上面纸箱的重量。
2): 一般来说,内装物抗压承受一定的抗压,且内装物为运输流通过程较短的内销品时,安全系数设定为35左右。内装物本身放出水分,或者内装物为易损物品,堆码时间较长、流通环节较多,或者保管条件流通恶劣时,安全系数设为58。