1. Projekt Hintergrund
Ein bekannter Hersteller von Haushaltsgeräten plante die Einführung neuer Kühl- und Waschmaschinen. Um sicherzustellen, dass das Produkt die Verbraucher während des Ferntransports und mehrerer Umladungen in gutem Zustand erreicht, beabsichtigte das Unternehmen, Verpackungsvibrationstests gemäß der ISTA-3A-Norm durchzuführen. Sie beauftragten unser professionelles Testinstitut mit der Durchführung dieser Aufgabe, in der Hoffnung, dass durch den Test die Rationalität des Verpackungsdesigns überprüft und potenzielle Probleme rechtzeitig erkannt und behoben werden können, um den durch Produktschäden während des Transports verursachten Verlust zu reduzieren.
2. Testvorbereitung
2.1 Testmuster
Die Testmuster waren Kühlmittel, die jeweils in der neu entwickelten Verpackungsbox des Unternehmens verpackt waren. Die Verpackungsbox bestand aus Wellpappe, mit Puffermaterialien wie Schaumstoff im Inneren, um das Mobiltelefon zu fixieren und zu schützen.
2.2 Testausrüstung
Wir verwendeten einen professionellen Vibrationstisch, der der ISTA-3A-Norm entsprach. Dieser Vibrationstisch verfügt über Funktionen zur Einstellung von Frequenz, Amplitude und Vibrationsrichtung und kann verschiedene Vibrationsumgebungen während des Transports genau simulieren. Darüber hinaus bereiteten wir auch Geräte wie Beschleunigungsmesser, Datenerfasser und Klimakammern vor, um die Testdaten und Umgebungsbedingungen zu überwachen und aufzuzeichnen.
2.3 Testplanformulierung
Gemäß den Anforderungen der ISTA-3A-Norm formulierten wir einen detaillierten Testplan. Der Test umfasste zwei Teile: Sinusschwingungstest und Zufallsschwingungstest. Im Sinusschwingungstest stellten wir verschiedene Frequenzen (von 1 Hz bis 500 Hz) und Amplituden ein, um das Resonanzphänomen zu simulieren, das während des Transports auftreten kann. Im Zufallsschwingungstest simulierten wir die Zufallsschwingungsumgebung im tatsächlichen Transport gemäß der angegebenen Leistungsdichtespektrum. Gleichzeitig wurde der Test in verschiedenen Richtungen (vertikal und horizontal) durchgeführt, um die Schwingungsfestigkeit der Verpackung umfassend zu bewerten.
3. Testablauf
3.1 Musterinstallation
Zuerst platzierten wir die verpackten Mobiltelefonmuster auf dem Vibrationstisch. Wir stellten sicher, dass die Muster fest fixiert waren, um zu verhindern, dass sie sich während des Tests bewegen oder herunterfallen. Dann installierten wir Beschleunigungsmesser an den Mustern und dem Vibrationstisch, um die Vibrationsbeschleunigung zu überwachen.
3.2 Sinusschwingungstest
Wir starteten den Sinusschwingungstest gemäß den eingestellten Parametern. Während des Tests zeichnete der Datenerfasser kontinuierlich die Vibrationsbeschleunigung, Frequenz und Amplitude auf. Wir beobachteten die Muster in Echtzeit, um zu überprüfen, ob Schäden vorlagen, wie z. B. Risse an der Verpackungsbox, Lockerung der Puffermaterialien oder Schäden am Mobiltelefon. Nach dem Test bei jeder Frequenz stoppten wir den Vibrationstisch und inspizierten die Muster sorgfältig.
3.3 Zufallsschwingungstest
Nach Abschluss des Sinusschwingungstests führten wir den Zufallsschwingungstest durch. Die Testparameter wurden gemäß dem in der ISTA-3A-Norm angegebenen Leistungsdichtespektrum eingestellt. Während des Tests überwachten und zeichneten wir ebenfalls die relevanten Daten in Echtzeit auf. Ebenso beobachteten wir die Muster, um nach Schäden zu suchen. Der Zufallsschwingungstest dauerte eine bestimmte Zeit, um den Ferntransportprozess zu simulieren.
4. Testergebnisse und Analyse
4.1 Testergebnisse
Nach Abschluss aller Tests inspizierten wir die 10 Muster. Davon waren 9 Muster intakt, ohne Beschädigung der Verpackungsbox und des Mobiltelefons. Allerdings wiesen 2 Muster leichte Schäden auf: Die Ecke der Verpackungsbox war leicht verformt, und das Puffermaterial im Inneren war leicht verrutscht, aber das Mobiltelefon selbst war nicht beschädigt.
4.2 Ergebnisanalyse
Wir analysierten die Testdaten und die Schäden der Muster. Die Ergebnisse zeigten, dass das gesamte Verpackungsdesign des Produkts den Anforderungen der ISTA-3A-Norm entsprach, da die meisten Muster nach dem Test intakt blieben. Die leichten Schäden der 2 Muster könnten auf die ungleichmäßige Verteilung des Puffermaterials in der Verpackungsbox zurückzuführen sein, was zu unzureichendem Schutz an der Ecke während des Vibrationsprozesses führte. Darüber hinaus könnte die Vibrationsbeschleunigung bei bestimmten Frequenzen während des Tests die Tragfähigkeit des lokalen Teils der Verpackungsbox überschritten haben, was zu Verformungen führte.
5. Empfehlungen
Basierend auf den Testergebnissen und der Analyse unterbreiteten wir dem Kunden folgende Empfehlungen:
- Optimieren Sie die Verteilung der Puffermaterialien in der Verpackungsbox, um sicherzustellen, dass alle Teile des Produkts, insbesondere die Ecken, vollständig geschützt sind.
- Stärken Sie die konstruktive Gestaltung der Verpackungsbox, z. B. durch Erhöhung der Eckdicke oder Verwendung verstärkter Materialien, um ihre Verformungsbeständigkeit zu verbessern.
- Führen Sie eine Kleinserienproduktion der verbesserten Verpackung durch und führen Sie den Vibrationstest erneut durch, um die Wirksamkeit der Verbesserungsmaßnahmen zu überprüfen.
6. Fazit
Durch den Verpackungsvibrationstest gemäß der ISTA-3A-Norm unter Verwendung des Vibrationstischs haben wir die Schwingungsfestigkeit der neuen Produktverpackung des Kunden umfassend bewertet. Die Testergebnisse zeigten, dass das Verpackungsdesign grundsätzlich angemessen war, aber es gab einige Bereiche, die optimiert werden mussten. Die von uns vorgebrachten Empfehlungen können dem Kunden helfen, die Verpackung zu verbessern, sicherzustellen, dass das Produkt der Vibrationsumgebung während des Transports standhält, und das Schadensrisiko zu verringern. Dieser Test lieferte eine wichtige Grundlage für die Produkteinführung und den Transport des Kunden.
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