1. Предыстория проекта
Известный производитель бытовой техники планировал выпустить новые холодильники и стиральные машины. Чтобы гарантировать, что продукция дойдет до потребителей в хорошем состоянии во время транспортировки на большие расстояния и многочисленных перегрузок, компания намеревалась провести испытания упаковки на вибрацию в соответствии со стандартом ISTA-3A. Они поручили нашей профессиональной испытательной организации выполнить эту задачу, надеясь, что с помощью испытаний можно будет проверить рациональность конструкции упаковки, а также своевременно выявить и устранить потенциальные проблемы, чтобы уменьшить потери, вызванные повреждением продукции во время транспортировки.
2. Подготовка к испытаниям
2.1 Образец для испытаний
Образцами для испытаний были холодильники, каждый из которых был упакован в новую коробку, разработанную компанией. Упаковочная коробка была изготовлена из гофрированного картона, внутри были буферные материалы, такие как пенопласт, для фиксации и защиты холодильника.
2.2 Испытательное оборудование
Мы использовали профессиональный вибростенд, соответствующий стандарту ISTA-3A. Этот вибростенд имеет функции регулируемой частоты, амплитуды и направления вибрации и может точно имитировать различные вибрационные условия во время транспортировки. Кроме того, мы также подготовили такое оборудование, как акселерометры, регистраторы данных и климатические камеры, для мониторинга и записи данных испытаний и условий окружающей среды.
2.3 Разработка плана испытаний
В соответствии с требованиями стандарта ISTA-3A мы разработали подробный план испытаний. Испытания будут включать две части: испытание на синусоидальную вибрацию и испытание на случайную вибрацию. В испытании на синусоидальную вибрацию мы установим различные частоты (от 1 Гц до 500 Гц) и амплитуды, чтобы смоделировать резонансное явление, которое может возникнуть во время транспортировки. В испытании на случайную вибрацию мы будем моделировать случайную вибрационную среду при фактической транспортировке в соответствии с указанной спектральной плотностью мощности. В то же время испытания будут проводиться в разных направлениях (вертикальном и горизонтальном), чтобы всесторонне оценить вибростойкость упаковки.
3. Процесс испытаний
3.1 Установка образца
Сначала мы поместили упакованные образцы холодильников на вибростенд. Мы убедились, что образцы надежно закреплены, чтобы предотвратить их перемещение или падение во время испытаний. Затем мы установили акселерометры на образцы и вибростенд для контроля ускорения вибрации.
3.2 Испытание на синусоидальную вибрацию
Мы начали испытание на синусоидальную вибрацию в соответствии с заданными параметрами. Во время испытаний регистратор данных непрерывно записывал ускорение вибрации, частоту и амплитуду. Мы наблюдали за образцами в режиме реального времени, чтобы проверить, нет ли каких-либо повреждений, таких как трещины на упаковочной коробке, ослабление буферных материалов или повреждение холодильника. После испытаний на каждой частоте мы останавливали вибростенд и тщательно осматривали образцы.
3.3 Испытание на случайную вибрацию
После завершения испытания на синусоидальную вибрацию мы провели испытание на случайную вибрацию. Параметры испытаний были установлены в соответствии со спектральной плотностью мощности, указанной в стандарте ISTA-3A. Во время испытаний мы также контролировали и записывали соответствующие данные в режиме реального времени. Аналогичным образом, мы наблюдали за образцами, чтобы проверить наличие каких-либо повреждений. Испытание на случайную вибрацию длилось определенный период времени, чтобы смоделировать процесс транспортировки на большие расстояния.
4. Результаты испытаний и анализ
4.1 Результаты испытаний
После завершения всех испытаний мы осмотрели 10 образцов. Из них 9 образцов были неповрежденными, без повреждений упаковочной коробки и холодильника. Однако 2 образца имели незначительные повреждения: угол упаковочной коробки был слегка деформирован, а буферный материал внутри был слегка смещен, но сам холодильник не был поврежден.
4.2 Анализ результатов
Мы проанализировали данные испытаний и повреждения образцов. Результаты показали, что общая конструкция упаковки продукта соответствовала требованиям стандарта ISTA-3A, так как большинство образцов остались неповрежденными после испытаний. Незначительные повреждения 2 образцов могут быть связаны с неравномерным распределением буферного материала в упаковочной коробке, что привело к недостаточной защите в углу во время процесса вибрации. Кроме того, ускорение вибрации на определенных частотах во время испытаний могло превысить несущую способность локальной части упаковочной коробки, что привело к деформации.
5. Рекомендации
Основываясь на результатах испытаний и анализе, мы выдвинули следующие рекомендации заказчику:
Оптимизировать распределение буферных материалов в упаковочной коробке, чтобы обеспечить полную защиту всех частей продукта, особенно углов.
Усилить конструкцию упаковочной коробки, например, увеличив толщину угла или используя армированные материалы, чтобы улучшить ее способность противостоять деформации.
Провести мелкосерийное пробное производство улучшенной упаковки и повторно провести испытание на вибрацию, чтобы проверить эффективность мер по улучшению.
6. Заключение
С помощью испытания упаковки на вибрацию в соответствии со стандартом ISTA-3A с использованием вибростенда мы всесторонне оценили вибростойкость упаковки нового продукта заказчика. Результаты испытаний показали, что конструкция упаковки в основном разумна, но есть некоторые области, которые необходимо оптимизировать. Выдвинутые нами рекомендации могут помочь заказчику улучшить упаковку, гарантировать, что продукт выдержит вибрационную среду во время транспортировки, и снизить риск повреждения. Это испытание послужило важной основой для запуска продукта и транспортировки заказчика.
