鋼製ドラムの圧縮試験 容器圧縮試験は、 箱、ドラム缶、缶などの包装物の 圧縮強度 を測定する試験です。通常、変形量 と圧縮力 の関係を示すグラフが得られます。
一般的には、段ボール 製の輸送用コンテナ や木箱 、木枠 の評価に使用されます。箱以外の工業用および消費者向けパッケージも圧縮試験の対象となります。ドラム缶、バケツ、ボトル、浴槽[ 1 ] などです。パッケージの構成要素も圧縮耐性について評価されます。[ 2 ]
圧縮試験は通常、試験片 に制御された圧縮力を加える特殊な機械(圧縮試験機)を用いた実験室試験です。万能試験機を パッケージ圧縮試験用に構成することもあります。圧縮試験では、試験パッケージに重荷重 を加える場合もあります。
試験手順 複数の標準試験方法 に記載されているように、一般的な試験方法は、2枚の剛性プラテンの間で箱を毎分1/2インチ( 13mm / 分) の 一定速度で圧縮することです。プラテンは平行に固定することも、片方を回転させて「浮動」させることもできます。試験は、空の箱でも中身の入った箱でも、箱の蓋の有無に関わらず実施できます。標準温度と標準湿度に調整することが重要です。
定速圧縮試験の結果は以下のとおりです。
ピーク負荷 最大荷重時の変形 臨界変形時の荷重(ヘッドスペースなど) 容器が内容物を圧縮による損傷から保護する能力 等 動的荷重は、想定される現場荷重と何らかの関係があります。[ 3 ] ボックスの許容作業荷重を推定するために、4 または 5 の係数がよく使用されます。
また、機械的に駆動されないものの、一定の質量(または一定の力)が負荷された状態で自由に動くプラテンを用いて試験を行うこともできます。[ 4 ] 静的負荷試験の結果は次のようになります。
失敗までの時間 臨界変形までの時間 容器が内容物を圧縮による損傷から保護する能力 等 あらゆる実験室試験と同様に、適合性を判断するためには現場での検証 が必要である。
段ボール箱のテスト 段ボール製の輸送用コンテナは、保管中および輸送中に圧縮による損傷を受けやすい。適切な圧縮強度は、重要な性能要素となる。
推定値 段ボールは、エッジクラッシュテスト (ECT) を含む多くの材料試験方法で評価できます。さまざまなボード特性に基づいて、箱 (通常は空の、通常のシングルウォールスロット付きコンテナ、上から下まで) の最大圧縮強度を推定する試みが行われてきました。有限要素解析 を伴うものもあります。[ 11 ] よく参照される経験的 推定の 1 つは、 1963 年にMcKee によって発表されました。 [ 12 ] これは、ボードの ECT、MD および CD 曲げ剛性、箱の周囲長、および箱の深さを使用しました。簡略化では、ボードの ECT、ボードの厚さ、および箱の周囲長を含む式が使用されています。ほとんどの推定は、他の箱の向き、箱のスタイル、または充填された箱にはうまく関連していません。 充填され閉じられた箱の物理的テストは 依然として必要です。
圧縮要件の計算 ファイバーボックス協会は、必要な圧縮損失を計算するための方法を有しており、その方法には以下の要素が含まれます。
時間 水分 パレタイジングタイプ パレットパターン パレットの種類 取り扱い
ダイナミックコンプレッション コンテナは、分布ダイナミクスを伴う圧縮力を受ける可能性があります。たとえば、パッケージは、その上に物が落下することによって衝撃を受けたり(垂直荷重)、貨物が滑り込んで衝撃を受けたり(水平荷重)する可能性があります。車両の振動は、積み重ねられたコンテナに影響を与え、動的な圧縮応答を引き起こす可能性があります。[ 13 ] これらの圧縮ダイナミクスを評価するために、パッケージのテスト 方法が利用可能です。
参考文献 ↑ ヴァルジンスカス、ヴィシュヴァダス。ユルギス・カジミエラス・スタニシュキス。アリス・レベディス;エドムンダス・キビルクシュティス。ヴァルダス・ミリューナス (2009)。 「環境への影響と材料消費量を削減するための一般的なプラスチック包装のライフサイクル評価」 。 環境研究、エンジニアリングおよび管理 。 50 (4): 57~ 65。 ↑ Urbanik, TJ; Lee, S. K; Johnson, CG、 「紙製管状包装材の柱状圧縮強度」 (PDF) 、 Journal of Testing and Evaluation 、 34 ( 6): 31–40 ↑ Burgess, G; Singh, Srinagyam (2005年7月)「上荷重下における段ボール箱の崩壊時間の予測」 Journal of Testing and Evaluation . 33 (4). doi : 10.1520/JTE11932 . ↑ ASTM D4577、一定荷重下における容器の圧縮抵抗の標準試験方法 ↑ de la Fuente*, Javier (2011), "Investigation of Compression Strength of Bliss Style Corrugated Fiberboard Boxes" , Journal of Applied Packaging Research , 10 (4): 45–64 , 2024年 10月12日 取得 ↑ Miltz, J; Rosen-Doody (1981年2月)「大気環境が段ボールの性能に及ぼす影響」 Packaging Technology : 19–23 。 ↑ Sheehan, R (1988年8月)「箱と蓋:性能におけるパートナー」 包装 技術ジャーナル 2 (4)。 ↑ Singh, SP; Pratheepthinthong (2000年7月)「単一小包環境で輸送された段ボール輸送コンテナの圧縮強度の低下」 Journal of Testing and Evaluation . 28 (4): 242– 248. doi : 10.1520/JTE12101J . ↑ Fadiji, T (2018), "園芸用パッケージの通気孔設計が構造性能に及ぼす役割" (PDF) , Azojete , 14 : 194– 201 , 2020年 9月16日 取得 ↑ Singh, J (2008)、 「段ボール箱の圧縮強度低下に対する換気と持ち手穴の影響」 、 J Applied Packaging Research 、 2 ( 4): 227–238 、 2018年 4月2日 取得 ↑ Urbanik, TJ (1981年7月)「板紙の応力ひずみ特性がシングルウォール段ボール箱の強度に及ぼす影響」 米国森林製品研究所報告書 。FPL. 401 。 ↑ McKee, RC; Gander, Wachuta (1963年8月)「段ボール箱の圧縮強度式」 Paperboard Packaging 48 ( 8). ↑ Godshall, D (1971). "上部積載型波形容器の周波数応答、減衰、および伝達率" (PDF) . 米国森林製品研究所レポート . FPL. 160 . 2011年 6月28日 取得 .
関連規格 ASTM 規格D642:輸送用コンテナ、構成部品、およびユニット荷重の圧縮抵抗を測定するための試験方法。ASTM 規格D4577 容器の一定荷重下での圧縮抵抗試験方法ASTM 規格D7030 圧縮試験機を用いた一定荷重下における段ボール容器の短期クリープ性能試験方法ドイツ規格DIN 55440-1 包装試験;圧縮試験;一定搬送速度での試験 ISO 12048 包装—充填済みの輸送用パッケージ—圧縮試験機を使用した圧縮および積み重ね試験
さらに読む Soroka, W、「包装技術の基礎」、IoPP、2002年、ISBN 1-930268-25-4 Urbanik, T. J、および Frank, B、「世界規模のデータのボックス圧縮分析」、Wood and Fiber Science、2006 年、 Yam, KL、「包装技術百科事典」、John Wiley & Sons、2009年、ISBN 978-0-470-08704-6