《缓冲材料性能曲线》及EPE缓冲设计基础-[兼容模式]

《缓冲材料性能曲线》及EPE缓冲设计基础《缓冲材料性能曲线》及EPE缓冲设计基础技术部-杜媛冬2012.02.21目录一、缓冲的作用及设计要素二、如何使用缓冲曲线三、出材率三、出材率四、优秀设计（图）四、优秀设计（图）客户至上品质第一实事求是追求卓越1一、缓冲的作用及设计要素1、缓冲材料常见种类（1）•泡沫塑料EPS发泡聚苯乙烯–EPS发泡聚苯乙烯–EPE发泡聚乙烯–EPP发泡聚丙烯EPU发泡聚氨酯EPPEPP–EPU发泡聚氨酯–EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物–EPO聚苯乙烯-聚乙烯混合体泡沫塑料–现场发泡等等现场发泡现场发泡客户至上品质第一实事求是追求卓越2EPSEPEEVAEPU一、缓冲的作用及设计要素1、缓冲材料常见种类（2）纸制品•纸制品–瓦楞纸板参见“国际箱型09系列”–纸浆模塑结构缓冲、小型产品–蜂窝纸板常用作隔衬及小产品缓冲•其他常用材料其他常用材料–松散填充材料：碎纸、木屑等–气泡片材：充气袋、气泡类片材等–悬浮包装悬浮包装客户至上品质第一实事求是追求卓越3一、缓冲的作用及设计要素2、缓冲材料的作用•减小传递到产品上的冲击、振动等外力•分散作用在产品上的应力•保护产品的表面及突起部分•防止产品的相互接触•防止产品在包装容器内移动•防止产品在包装容器内移动•保护其他防护包装的功能客户至上品质第一实事求是追求卓越4一、缓冲的作用及设计要素3、如何决定并设计EPE的用量，对产品做最有效的保护？1.首先要先要了解缓冲设计的决定因素:1.首先要先要了解缓冲设计的决定因素:(1).被包装物的基本信息：重量W、尺寸、突出部件、易损部件(2).被包装物的允许的最大冲击加速度（脆值）G(2).被包装物的允许的最大冲击加速度（脆值）G(3).预计的跌落高度H（测试标准）(4).被包装物如何取用(4).被包装物如何取用(5).常规EPE板材规格及密度4、EPE缓冲设计资源：(1).动态缓冲系数曲线(C–P曲线)(2).最大加速度与静应力曲线(G–P曲线)客户至上品质第一实事求是追求卓越5一、缓冲的作用及设计要素5、EPE常见规格(赛闻)产地品名规格材质1.5MM厚EPE卷材1.5T*1.042*200m普通白色EPE，密度不小于20kg/m3卷材(5T)5T*1.1*82m普通白色EPE，密度不小于20kg/m3卷材(10T)10T*1.1*80m普通白色EPE，密度不小于20kg/m320T2400*1100*20mm普通白色EPE，密度不小于20kg/m3国产30T2400*1100*30mm普通白色EPE，密度不小于20kg/m350T2400*1100*50mm普通白色EPE，密度不小于20kg/m360T2400*1100*60mm普通白色EPE，密度不小于20kg/m3g80T2400*1100*80mm普通白色EPE，密度不小于20kg/m3100T2400*1100*100mm普通白色EPE，密度不小于20kg/m3CelluPlank1702x24x108inch一次押出白色EPE，密度1.7lbs/in3进次押度CelluPlank2202x24x108inch一次押出白色EPE，密度2.2lbs/in33x24x108inch一次押出粉色EPE，密度2.2lbs/in33x24x108inch一次押出白色EPE，密度2.2lbs/in3进口次押出白色密度/3x48x108inch层基白色EPE，密度2.2lbs/in3CelluPlank4002x24x108inch一次押出白色EPE，密度4lbs/in3CelluPlank6002x24x108inch一次押出白色EPE，密度6lbs/in3客户至上品质第一实事求是追求卓越6次押出白色，密度/CelluPlank9002x24x108inch一次押出白色EPE，密度9lbs/in3二、如何使用EPE缓冲曲线1、认识缓曲线•EPE缓冲曲线（最大加速度与静应力曲线(G–P曲线)2、EPE缓冲设计•案例计算客户至上品质第一实事求是追求卓越7二、如何使用EPE缓冲曲线1、EPE缓冲曲线（最大加速度与静应力曲线(G–P曲线)）ISTA1A跌落高度)()()(22cmNcmN静应力面积重量•ISTA-1A跌落高度•图释缓冲材料的冲击性能•说明不同静应力条件下缓冲材料的减震效果•每一条曲线表现出不同冲击高度和不同厚度条件下的冲击特性客户至上品质第一实事求是追求卓越8每一条曲线表现出不同冲击高度和不同厚度条件下的冲击特性15不同密度的石棉纤维1～5.不同密度的石棉纤维6.充气薄膜0.0297.发泡橡胶0.128.聚氨酯泡沫0.152聚氨酯泡沫29.聚乙烯泡沫0.03710.聚氯乙稀泡沫0.03111.聚苯乙烯泡沫0.01212.聚苯乙烯泡沫0.02513.刨花0.0414.纤维状泡沫塑料0.0115醋酸纤维丝15.醋酸纤维丝客户至上品质第一实事求是追求卓越几种缓冲材料的缓冲系数－最大应力曲线二、如何使用EPE缓冲曲线1、什么是脆值：2、脆值1、什么是脆值：以产品破损前的临界加速度与g（重力加速度）的比值Gc，作为产品的脆值。它表征产品承受外力的能力。它表征产品承受外力的能力。2、确定脆值的方法：2、确定脆值的方法：试验法查表法客户至上品质第一实事求是追求卓越10G值产品举例英国综合防护手册40雷达及其控制系统自动控制仪表瞄准器陀螺4040～6060～80雷达及其控制系统，自动控制仪表，瞄准器，陀螺制动陀螺，马赫表，精密仪器油量计，压力计，一般电器80～120100～120真空管，阴极射线管，电冰箱热交换器，油冷却器，取暖电炉，记忆装置，散热器本防规格日本防卫厅规格(NDS)1010～25大型电子计算机导弹跟踪装置，高级电子仪器，晶体振荡器，精密测量仪器，航空导航装置102525～4040～60导弹跟踪装置，高级电子仪器，晶体振荡器，精密测量仪器，航空导航装置大型电子管，变频装置，精密指示仪，电子器件，精密机器微型计算机，现钞出纳机，大型通讯装备，磁带录音机，彩色电视机，一般仪器仪表飞机精密零件60～9090~120器仪表，飞机精密零件黑白电视机，录音机，照相机，真空管，光学仪器，无线电装置,热水瓶,鸡蛋电冰箱，洗衣机，钟表客户至上品质第一实事求是追求卓越120一般机械及零配件，陶瓷制品11续上表：美国军用标准（MILHDBK304）15～24239导弹导航系统，精密校验仪器具，陀螺，惯性导航平台机械振动测试仪表真空管电子仪表雷达25～3940～59机械振动测试仪表，真空管，电子仪表，雷达航空附属仪表，电子记录装置，大多数固体电器装置，示波器，精密机械零件60～8485～110电视机，航空仪表，某些固体电器电冰箱，机电设备机机零件控制台液传动装110机器，飞机零件，控制台，液压传动装置美国MTS公司实验资料15～2525～4040～60导弹制导系统，精密校准仪器机械仪表，电子设备飞机附件电子打字机办公室电子设备40～6060～8585～115飞机附件，电子打字机，办公室电子设备电视机洗衣机，电冰箱客户至上品质第一实事求是追求卓越115机械产品12二、如何使用EPE缓冲曲线1、EPE缓冲曲线（最大加速度与静应力曲线(G–P曲线)）ISTA1A跌落高度)()()(22cmNcmN静应力面积重量•ISTA-1A跌落高度•图释缓冲材料的冲击性能•说明不同静应力条件下缓冲材料的减震效果•每一条曲线表现出不同冲击高度和不同厚度条件下的冲击特性客户至上品质第一实事求是追求卓越13每一条曲线表现出不同冲击高度和不同厚度条件下的冲击特性二、如何使用EPE缓冲曲线•根据跌落高度选择脆值•脆值•选择低于脆值水平的曲线•选择可接受的材料厚度区间必须低于脆值•区间必须低于脆值•根据最小厚度决定静应力范围•选择较高的静应力会节省材料，选择较高的静应力会节省材料，但是：–材料蠕变会造成影响•选择最低点合适)()()(2PSI静应力英寸面积磅重量•选择最低点合适)(2英寸面积PSI”单位是“lb/in2”(磅/平方英寸)客户至上品质第一实事求是追求卓越14PSI单位是lb/in2(磅/平方英寸)二、如何使用EPE缓冲曲线用产品重量和静应力来确定所需要的缓冲材料面积2、所需缓冲材料•用产品重量和静应力来确定所需要的缓冲材料面积产品重量缓冲面积静应力产品重量•检查产品是否满足最小的承载面积•避开突出物、薄钢板等•边角等部位是常见的支撑点•很多时候不能预知哪一个面会受到冲击或跌落很多时候不能预知哪一个面会受到冲击或跌落•需要对产品的六个面均衡的进行保护•每个面重复上述过程客户至上品质第一实事求是追求卓越153、常见缓冲形式客户至上品质第一实事求是追求卓越16二、如何使用EPE缓冲曲线4、设计-注意事项（1）产品小而重的产品，可参考增加面积的做法常见的结构形式：平垫、角垫和棱垫客户至上品质第一实事求是追求卓越17带突出物的缓冲结构、预留变形量预留缓冲空间（加工问题）二、如何使用EPE缓冲曲线5、设计注意事项（2）1.在跨度较大的产品中部设置受压的缓冲块或两端缓冲块向中央延伸2有突出部分产品的缓冲设计客户至上品质第一实事求是追求卓越182.有突出部分产品的缓冲设计二、如何使用EPE缓冲曲线5、设计注意事项（3）防止位移，缓冲材料作成长的凸筋（也是防止位移，缓冲材料作成长的凸筋（也是为了满足材料厚度需要）；产品固定法客户至上品质第一实事求是追求卓越196、最大加速度与静应力曲线的应用主要问题有三类：（A）缓冲面积已定，要求选取衬垫的厚度；（B）优化缓冲包装材料用料；A.设计衬垫厚度已知产品质量W、脆值Gm、跌落高度H及缓冲材料的曲线，对全面缓冲而言，由于缓冲面积已经确定，只需求出厚度T。maxsGA.设计衬垫厚度具体设计步骤为：stWA（1）计算静应力：AmaxsGs（2）从相应跌落高度H下的某材料曲线图中查取与指定产品Gmax的交点；（3）找出相应的曲线；（）选定合适的衬垫厚度与指定产品max的交点；客户至上品质第一实事求是追求卓越（4）选定合适的衬垫厚度。例一质量为15.5kg，脆值的产拟全值为55的产品，拟用全面缓冲包装，装入底面积为25×25cm2的包装箱内，设计跌落高度取60采设计跌落高度取60cm，采用的聚苯乙烯缓冲材料，右图是H=60cm时曲线要求选定合适的衬msG曲线，要求选定合适的衬垫厚度。图：聚苯乙烯的最大加速度-静应力曲线客户至上品质第一实事求是追求卓越图：聚苯乙烯的最大加速度-静应力曲线解：计算静应力：15598W5415.59.80.024310(Pa)2.43(kPa)252510sWA从右图中查取与243kP从右图中查取与Gm=55的交点B；本例中B点正好2.43skPa落在T=5cm的曲线上，则求选定缓冲衬垫的合适厚度T=5cm缓冲衬垫的合适厚度T=5cm。客户至上品质第一实事求是追求卓越二、如何使用EPE缓冲曲线最困难的工作是缓冲设计7、设计时的关键点•最困难的工作是缓冲设计•已知材料的种类、厚度、总量•如何将材料分布在六个面上如何将材料分布在六个面上•顶底方式•端面方式角垫•易于操作时取放•EPE与瓦楞纸结合粘贴•角垫•分散载荷•避让突出物–粘贴–锁定•模压成型（产率）避让突出物•注意门、盖等模压成型（产率）客户至上品质第一实事求是追求卓越23三、出材率1、什么是出材率？一张原料缓冲板材能出缓冲包装的套数。一张原料缓冲板材能出缓冲包装的套数。要求：了解常规EPE板材规格（长、宽、厚度）进口EPE常规尺寸为：108‘’x24‘’x厚度（2740mmx610mmx厚度）进口EPE常规尺寸为：108x24x厚度（2740mmx610mmx厚度）客户至上品质第一实事求是追求卓越24三、出材率练习：板材尺寸：2740x610x厚度（mm）EPE模切外尺寸305x170mm请计算产率是多少？客户至上品质第一实事求是追求卓越25四、优秀设计的分享铰链的设计优点：优点：•利用率高•一片成型•适用范围广运输体积小客户至上