Posts Tagged ‘ISTA’

ISTA 3E päivittyi

5.8.2017

ISTA julkaisi hiljattain muutoksia 3E-testisarjaan. Kyseinen testisarja on tarkoitettu lavalla kuljetettaville pakkauksille ja se simuloi yleisiä kuljetusolosuhteita. Oma mielipiteeni on, että tämä sarja on paras ja selkein testisetti lavalla kulkeville laitteille samoin kuin lähetyksille, joissa on samanlaisista laatikoista koostuva lavakuorma.

Muutokset ovat seuraavat:

  • Pinonnassa aiemmin kaava ei kovin viisaasti ottanut huomioon tilannetta, jossa lavalla on useampia kerroksia pieniä laatikoita. Kaava supistuu samaksi vanhan version kanssa tilanteessa, jossa lavan päällä on vain yksi laatikko.
  • Pinonnassa tulee kuorman päällä käyttää samanlaista lavaa, kuin allakin on. Tämä on looginen muutos ja kuvaa paremmin todellista tilannetta. Olen tätä menetelmää puolivirallisissa testeissä käyttänytkin, sillä pahvikonttien tapauksessa on hyvä ymmärtää epätasaisen jakauman aiheuttama vaikutus.
  • Törmäystestissä on kasvatettu nopeutta.
  • Merkittävä muutos on pudotustestin korkeuden muuttaminen painosta riippuvaksi. Aiemmin korkeus oli aina 200 mm, kun uudessa se on 230 mm alle 230 kg kuormalle ja 150 mm yli 230 kg kuormalle.
  • Käyttötarkoitus on uudessa versiossa tarkennettu tilanteeseen, jossa rekkaan lastataan samanlaisia lavoja. Aiemmin tätä rajausta ei ollut ja kuljetusmuotoakaan ei ollut rajoitettu rekkakuljetukseen.

Perustelut löytyvät standardin valmistelumateriaalista. Alla olevasta videosta selviää rotational edge dropin idea. Tällainen tilanne on trukkikäsittelyssä paljon todennäköisempi kuin IEC 60068-sarjan suora pudotus.

Mainokset

Uutta näkökulmaa pahvilaatikon lujuuden määritykseen

25.10.2015

Toptesterin esitys laatikon pinoamislujuudesta Empack-messuilla oli hyvin ajankohtainen, sillä ISTA Viewsin uusimmassa numerossa on laaja artikkeli HP:n pakkaustiimin tutkimuksista samasta aihepiiristä. Artikkelissa pohditaan laatikon pinontalujuuden heikkenemistä ympäristörasitusten vaikutuksesta ja erityisenä näkökohtana on syklinen kosteus, joka tunnetusti asettaa pahvin kestävyydelle kovat vaatimukset.

Laatikon pinontalujuuden määrityksessä BCT-arvo on kätevä, sillä sen avulla voidaan esittää laatikolle tietty lujuusvaatimus, mutta samalla jätetään valmistajalle laaja vapaus toteuttaa vaatimus haluamallaan tavalla. BCT-arvon ongelmana on, että se kuvaa laatikon lujuutta uutena ja tyypillisesti vielä standardiolosuhteissa. Arvoa määriteltäessä käytetään varmuuskerrointa, jotta kuljetuksenaikaiset rasitukset tulevat huomioiduiksi. Arvona käytetään useimmiten kerrointa kolmen ja viiden välillä, joskin Toptesterin tutkimus osoitti, että kahdeksankaan ei ole liioittelua.

Syklisen kosteuden huomioiminen laatikon vaatimuksia määriteltäessä on artikkelin perusajatus. Tämä voidaan toteuttaa testaamalla ja HP onkin kehittämässä testijärjestelyä tätä varten. Itse en ole löytänyt kirjallisuudesta selkeää menettelyä, jolla syklinen kosteus huomioidaan, mutta tyypillisesti asiaa käsittelevissä tutkimuksissa on laatikko ollut kuorman alla, kun kosteutta on ajettu 50 % ja 80-90 % välillä vuorokauden syklissä. Luultavasti HP:n menetelmäkin tulee olemaan jokin tällainen. Joka tapauksessa testimenetelmä on kiinnostava, sillä olisin itsekin tarvinnut sellaista monta kertaa.

Artikkelissa pohditaan myös sitä, voisiko ympäristöolosuhteet huomioida jotenkin jo papereiden ja aaltopahvin speksausvaiheessa. Tällä tavoin päästäisiin eroon varmuuskertoimesta, joka ei ole kovin elegantti tapa huomioida ympäristörasituksia. Paperien ominaisuuksia on tutkittu paljon, mutta toistaiseksi ei vielä ole riittävästi tietoa kaikista parametreista, jotta aaltopahvin ominaisuuksia voitaisiin riittävällä tarkkuudella matemaattisesti määrittää. Tutkimusta tarvitaan tälläkin alueella.

Mahdollisista uusista tutkimuskohteista on mainittu muun muassa höyrybarrierin käyttö pahvin ulkopinnalla. Artikkelissa mainitaan, että barrier voisi lisätä elinikää jopa kahdeksankertaiseksi. En ole nähnyt ulkolinereissä kunnollista höyrybarrieria, vaan lähinnä vahapinnoitteita, jotka on tarkoitettu nestemäistä vettä torjumaan. Tässä olisi hyvä tutkimuskohde paperiteollisuudelle, miten voitaisiin esimerkiksi biobarrierin avulla saada edullisemmista raaka-aineista kunnollinen kuljetuspakkaus kosteisiin olosuhteisiin.

Pahvilaatikon viruminen kosteuden funktiona. Staattinen korkea kosteus ei ole kovin ongelmallinen sykliseen verrattuna. Lähde: http://ista.idigitaledition.com/images/issues/30/2015October_istaviews_low.pdf

Pahvilaatikon viruminen kosteuden funktiona. Staattinen korkea kosteus ei ole kovin ongelmallinen sykliseen verrattuna. Lähde: http://ista.idigitaledition.com/images/issues/30/2015October_istaviews_low.pdf

Testattua tietoa puristuslujuudesta

13.10.2015

Toptesterin Esko Nevala piti Empack-messuilla esityksen pakkaustestaamisesta. Teemana oli ISTA-standardin mukaiset testit ja erityisesti puristustestin varmuuskerroin. Toptesterillä on tehty koesarja, jossa on verrattiin laatikon staattista puristuslujuutta dynaamiseen tilanteeseen. Mallilaatikkona oli tavallinen C-aaltoinen pienehkö vakiolaatikko.

Staattisessa testissä laatikko hajosi keskimäärin 110 kg kuormalla. Ensimmäinen testi oli mitata, kuinka kauan laatikko kestää puristusta pienemmällä voimalla. Tulokset olivat seuraavat:

Kuorma Hajoamisaika
100 kg 50 sek
90 kg 2 min 42 sek
80 kg 54 min 45 sek
55 kg 24 h ok

Staattisen kuorman tapauksessa ideaaliolosuhteissa voidaan siis sanoa, että maksimilujuudesta kun vähentää puolet, niin laatikko kestää jatkuvan kuorman. Varmuuskerroin 2 siis toimii staattisessa tilanteessa, kun kosteus pidetään vakiona. Tässä tapauksessa suhteellinen kosteus oli 40-50 %.

Kuljetuksessa tilanne ei ole staattinen. Testiä jatkettiin tärypöydällä kuorman alla. Tärypöydällä ajettiin IEC-standardisarjan pakkauksille soveltuvaa satunnaistärinää ja painona oli metallilevy kuormanjakajana sekä lisäpainoja. Pakkausta kuormitettiin ensin 13 kg painolla, eli varmuuskerroin oli 8,4. Tällöin laatikko petti 10 minuutissa. 20 kg painolla, eli varmuuskertoimella 5,5 laatikko nurjahti jo kahden minuutin jenkan jälkeen.

ISTA esittää varmuuskertoimen olevan välillä 3-6 ja suosituksena pidetään kerrointa 5. Toptesterin testien perusteella voidaan sanoa, että viisi ei ole lainkaan liioittelua.

Ei kestänyt. Laatikko tärypöydällä kuorman alla. Kuva on otettu Eskon esityksen videosta.

Staattinen kuormitus ja viruminen

16.8.2015

Pakkausten pinontatesteissä käytetään yleensä varmuusmarginaalina kerrointa väliltä 3-5. Tätä perustellaan sillä, että testi tehdään staattisena, mutta kuljetuksen aikana pakkaukseen vaikuttaa dynaaminen kuorma. ISTA-testeissä kuormituksen tulee kestää yhden tunnin tai vaihtoehtoisesti kuorman tulee olla 1,6-kertainen, mikäli se vain käytetään pakkauksen päällä.

Dynaaminen kuorma ei ole ainoa peruste varmuusmarginaalille. Parivaljakko Moody & Skidmore julkaisivat vuoden 1966 Packaging Engineering -lehdessä tutkimuksen ”How dead load, downward creep influence corrugated box design”, josta oheinen graafi on peräisin. Siinä ilmenee, että yli 80 % kuormalla pakkaus pettää virumisesta johtuen nopeasti, jopa minuuteissa. Pienennettäessä kuormaa noin 50 % tasolle päästään tilanteeseen, jossa viruminen hidastuu niin paljon, että se ei käytännössä enää aiheuta ongelmia. Tutkimuksessa 50 % kuormalla oltaisiin noin 3 vuoden hajoamisajassa.

Tutkimuksen perusteella voidaankin sanoa, että varastoinnissa tulee varmuuskertoimen olla vähintään kaksi. Jos menee lupaamaan pahvilaatikolle varastoinnin aikaiseen pinontaan arvoja, jotka ovat lähellä testattua laatikon maksimikestävyyttä, alkavat pinot ajan mittaan romahdella.

Vaurioitumisaika kuorman funktiona.

Vaurioitumisaika kuorman funktiona.

Dynaaminen pinontatestaus

25.5.2014

Kuljetuspakkausten pinontatestaus suoritetaan käytännön syistä yleensä staattisella kuormalla ja kuljetuksen aikaisten dynaamisten voimien vaikutus huomioidaan kuormittamalla pakkausta noin kolminkertaisella ylikuormalla. Käytäntö on osoittanut, että menetelmä on puutteellinen, sillä suora kuormitus ei huomioi sivusuuntaisia voimia. Staattisen pinontatestin tulos ei kokemukseni mukaan varmista sitä, että pakkaukset kestävät pinontaa kuljetuksessa. Testi toimii paremminkin niin, että jos pakkaus ei mene testistä läpi, on ongelmia varmasti tiedossa.

Pienille, alle 68 kg pakkauksille on ISTA 3A-testisarjassa kuvattu testi, jossa tehdään pystysuuntainen random-tärinä kuorman kanssa. Testin ongelma on edelleen suora kuormitus, sillä tärypöytää ei voi kallistella testin aikana samalla tavoin mitä laiva tai rekka kallistelee. Testiä ei myöskään ole kuvattu suuremmille pakkauksille, sillä testilaitteistojen kuormitusrajat tulevat nopeasti vastaan.

Pystysuuntaisen kuormittamisen sijaan parempi testi voisi olla pakkauksen kuormittaminen sivusuuntaisella tärinällä tai iskuilla pinontakuorman alaisena. Tällaisessa testissä syntyy testattavaan pakkaukseen vastaavanlaisia kuormia, mitä kuljetuksessa esiintyy. Etuna olisi myös testin helpompi suoritus, sillä liukupöytien kuormitettavuus on pystypöytää suurempi. Testijärjestelyssä pitää kuorma varmistaa jollain menetelmällä, jotta testipaino ei pääse pinon romahtaessa tuhoamaan koko labraa.

Kuljetuspakkausten testien suurin ongelma on mielestäni juuri dynaamisen pinontatestin puute. Testin suorittaminen liukupöydällä tuntuu mahdolliselta ratkaisulta ongelmaan. Tässä voisi olla hyvä tutkimuksen aihe jollekin opiskelijalle, joka pääsee käyttämään tärinätestilaitetta. Tutkimukseen voisi ottaa esimerkeiksi tunnettuja tapauksia, joissa pakkaus on läpäissyt staattisen pinontatestin, mutta kuljetuksissa esiintyy toistuvasti ongelmia. Näitä tapauksia löytyy runsaasti.

 

Pistemäinen isku

24.11.2013

Kuljetuspakkausten yleinen vauriotyyppi on pistemäinen isku, joka läpäisee pakkauksen. Erityisesti tästä ongelmasta kärsivät sellaiset lavakuormat, joissa tuotepakkaus on samalla kuljetuspakkaus. Pistovaurion jäljiltä pakkaus ei anna enää kovin laadukasta kuvaa tuotteesta. Käytettäessä erillistä kuljetuspakkausta saadaan vauriot usein pysymään kuljetuspakkauksen puolella, jolloin tuotepakkaus pysyy priimana.

Ongelmaa voidaan simuloida testillä. ISTA 3B-testisarjaan kuuluu, tosin vapaaehtoisena, pistemäisen iskun simulointi. Testi suoritetaan siten, että 1,4 kg painoinen 32 mm pyöristetyllä päällä oleva tanko asennetaan kahdella narulla roikkumaan. Pakkaus asetetaan heilurin viereen ja heiluri nostetaan radallaan 380 mm ylöspäin. Siitä paino päästetään mätkähtämään pakkauksen kyljeen ja lopuksi arvoidaan, menikö testi läpi.

Testin hyväksyntäkriteerinä käytetään yleensä tuotteen ehjänä pysymistä. Pakkauksen tulee siis suojata tuotetta niin, että heiluri ei pääse lyömään tuotteeseen. Toisaalta voidaan myös asettaa hyväksyntäkriteeri, jossa edellytetään, että kuljetuspakkauksen sisällä oleva tuotepakkaus pysyy vaurioitumattomana.

Perinteisten aaltopahville tehtävien testien kanssa ASTM:n iskutesti vastaa ehkä parhaiten Mullennia eli burst strength-testiä. Toinen vastaava testi on buncture resistance-testi, mutta se tehdään terävällä kärjellä, joten korrelaatio lienee Mullenia huonompi. Pohdittaessa, miten saada mahdollisimman hyvä puhkaisulujuus aaltopahvipakkaukseen, nousee pintalainerin hyvä laatu ja riittävä paksuus merkittävään rooliin.

Iskutestin suorittamisperiaate. Lähde: www.ista.org

Iskutestin suorittamisperiaate. Lähde: http://www.ista.org

Toptesterille ISTA-sertifikaatti

5.5.2013

Toptester on saanut ISTA:lta sertifioinnin 2A-testisarjalle. 2A testisarja pitää sisällään sääkaapissa tehtävän kosteus- ja lämpötilatestin, kompression, kaksi tärinätestiä ja pudotustestin. Sarja on tarkoitettu korkeintaan 68 kg tuotteelle. Testi simuloi käsin käsiteltävän pakkauksen kuljetuksenaikaista rasitusta.

Sertifiointi tarkoittaa sitä, että laboratoriolla on välineet ja osaaminen suorittaa testi. Tämän lisäksi heidän tekemällään testiraportilla voidaan anoa Transit tested-tunnusta pakkaukseen. Tunnuksella ei ole mitään käsittelyyn tai vastuukysymyksiin liittyvää statusta, joten sitä ei kovin usein näe käytettävän.

ISTA:n testisarjat on rakennettu siten, että vaatimustaso kasvaa numeron kasvaessa. 1A on käsin käsiteltävien pakkausten perustesti. 3A on rakennettu simuloimaan USA:n pakettijärjestelmän kuormitustasoa. 2A on näiden välimuoto, joka mielestäni on vaatimuksiltaan soveltuva yleiseen käyttöön 1A:n ohella. 3A:ssa pakkausten hinta nousee tarpeettoman suureksi, sillä testit ovat todella vaativia.

Testisarjat on rakennettu siten, että jos pystyy tekemään 2A-testisarjan, laitteisto soveltuu myös 1A:han. Uskoisin, että Toptesterillä on kyky suorittaa myös tietyissä tapauksissa 3A:n mukainen testi. Siinä tulee lisänä lähinnä tärinä kompression alaisena.

Toptesterin panostus ISTA-testeihin on todella tervetullut lisä suomalaiseen pakkaustestitarjontaan. Tähän asti testien perässä on matkustettu Tukholmaan. Ehkäpä jatkossa matkat suuntautuvat Rovaniemelle.

Transit tested-tunnus, joka voidaan anoa hyväksytysti testatulle pakkaukselle.

Testituloksesta päättäminen

14.10.2012

ISTA:n kysymyksiä-laatikossa on mielenkiintoinen kysymys siitä, kuka päättää onko testitulos hyväksytty vai hylätty. Pakkaustestin tarkoituksena on testata, miten pakkaus suojaa tuotetta. Tuloksia arvioitaessa tulee tutkia tuotteen vaurioita, ei pakkauksen vaurioita. Kompressiotesti lienee ainoa testi, jossa testaaja voi havaita suoraan, onko tulos hyväksytty vai hylätty.

Mekaanisten testien osalta tulee ennen testiä määrittää ne kriteerit, millä tulosta arvioidaan. Lähtökohtana tulee pitää sitä, että pakkauksessa esiintyvät vauriot eivät ole syy hylkäykseen. On normaalia, että pakkausta pudotellessa laatikko menettää muotoaan ja tämä kannattaa hyväksyä.

Hyvän perustason tuloksen arviointiin antaa visuaaliset vaatimukset: Tuote ei saa olla vääntynyt eikä naarmuuntunut. Lisäksi tuotteelle kannattaa tehdä ennen ja jälkeen testin normaalit tuotannossa tehtävät toiminnalliset testaukset. Mikäli tuote läpäisee testit ennen ja jälkeen pakkaustestin, voidaan todeta tuloksen olevan hyväksytty. Missään tapauksessa ei pidä tehdä sitä virhettä, että lähtee arvioimaan toimintaparametrien muutoksia ja määrittää kaikki muutokset hylkäysperusteiksi. Kokemuksesta voin sanoa, että seurauksena on vellova keskustelu, joka ei ota päättyäkseen. Elektroniikan toimintaparametrit elävät, kun laite saa iskuja.

Tärkeää on määrittää hyväksyntäkriteerit ennen testiä, ei tulosten perusteella. Jos laitteen toimivuutta ei testata etukäteen eikä sovita hyväksyntärajoja, on tuloksen päätteleminen vaikeaa, mikäli mitään ongelmia esiintyy.

Kysymykseen siitä, kuka päättää tuloksesta, on selkeä vastaus. Lopullisen tuloksen päättää tuotteesta vastaava taho, eikä testilabra, sillä testilabrassa ei ole osaamista arvioida tuotteen toiminnallisuuden muutoksia.

ISTAn testi trukkikäsittelylle.

6.6.2010

Pakkaustestit kehittyvät ISTAn toimesta hyvään suuntaan. Testit eivät ole enää tuotteelle tarkoitettujen testien soveltamista pakatulle tuotteelle, vaan lähtökohtana ovat todelliset pakkausten käsittelyolosuhteet. Tuoreimmista kehitelmistä oli artikkeli ISTA viewsin tuoreimmassa numerossa.

ISTA 3B on testi lavakuormien käsilttelylle. Eräs osa-alue testissä on ajo esteradalla. Tarkoituksena on todentaa pakkausten toimivuus tilanteessa, jossa trukilla ajetaan epätasaisella alustalla. Testisarja on vielä project-statuksella, joten virallista asemaa sillä ei vielä ole.

Tällä hetkellä ehdotelmassa on kuvan mukainen rata, jonka yli trukilla rymistellään pakkaus haarukassa. Rataa on testattu muutaman testilabran toimesta USA:ssa ja kokemukset tuntuvat olevan positiivisa. Ongelmaksi on muodostumassa radan vaatima tila, joka luonnollisesti korreloi hinnan kanssa.

ISTA 3B testirata. Lähde: ISTA views May 2010

Tällainen testisarja on erittäin tervetullut. Erityisesti isompien tuotteiden testaamiseen ei normaalit pudotukset ja täryt sovellu suuren massan vuoksi. ”Less than truckload”-testit paikkaavat hyvin tätä aukkoa.

ISTA 3B on kesken. Mikäli jollakin on Suomessa kokemuksia tämäntyyppisestä testaamisesta, kannattaa olla ISTA:an yhteydessä ja kertoa kokemuksistaan. Standardiin on tässä vaiheessa mahdollista vaikuttaa.

Pakkaustestit kehittyvät ISTAn toimesta hyvään suuntaan. Testit eivät ole enää tuotteelle

tarkoitettujen testien soveltamista pakatulle tuotteelle, vaan lähtökohtana ovat todelliset

pakkausten käsittelyolosuhteet.

ISTA 3B on testi lavakuormien käsilttelylle. Eräs osa-alue testissä on ajo esteradalla.

Tarkoituksena on todentaa pakkausten toimivuus tilanteessa, jossa trukilla ajetaan

epätasaisella alustalla. Testisarja on vielä project-statuksella, joten virallista asemaa sillä

ei vielä ole.

Tällä hetkellä ehdotelmassa on kuvan mukainen rata, jonka yli trukilla rymistellään pakkaus

haarukassa. Rataa on testattu muutaman testilabran toimesta USA:ssa ja kokemukset tuntuvat

olevan positiivisa. Ongelmaksi on muodostumassa radan vaatima tila, joka luonnollisesti

korreloi hinnan kanssa.

Tällainen testisarja on erittäin tervetullut. Erityisesti isompien tuotteiden testaamiseen ei

normaalit pudotukset ja täryt sovellu suuren massan vuoksi. ”Less than2truckload”-testit

paikkaavat hyvin tätä aukkoa.

ISTA 3B on kesken. Mikäli jollakin on Suomessa kokemuksia tämäntyyppisestä testaamisesta,

kannattaa olla ISTA:an yhteydessä ja kertoa kokemuksistaan. Standardiin on tässä vaiheessa

helppo vaikuttaa.

ISTA 4AB: Räätälöity testisarja pakkauksille

14.2.2010

ISTA:n piirissä on pureuduttu kiinnostavalla tavalla pakattujen tuotteiden vakiotestisarjoihin liittyvään ongelmaan. Vakiosarjat soveltuvat hyvin vaikiotilainteisiin. Jos kuljetus- ja varastointiketju on tunnettu, eikä esimerkiksi IEC 60068-sarja ja 60721-sarja tarjoa tyydyttävää testisettiä, kannattaa tarkastella ISTA 4AB:n tarjoamia mahdollisuuksia.

ISTA:n jäsensivuilla on verkossa toimiva palvelu, johon syötetään tiedot pakkauksesta, kuljetuksista ja varastoinneista. Näiden perusteella ohjelma määrittelee, mitä testejä pakkaukselle tehdään, millä rasitustasolla ja missä järjestyksessä. Erittäin helppo tapa tehdä räätälöity testisarja. Jotta tällainen palvelu on saatu aikaiseksi, on taustalla tehty mittava määrä olosuhdemäärityksiä ja todella paneuduttu pakkauksen testauksessa kriittisiin tekijöihin.

Pakkaus vaatii omanlaisensa testit. Yleiset elektroniikalle sovellettavat 60068-sarjan testit on tarkoitettu pääasiassa tuotteelle itselleen, ei pakatulle tuotteelle. Näin ollen sarjasta puuttuvat esimerkiksi pinontavaatimukset ja se ottaa muutenkin huonosti huomioon pakkauksiin liittyvät nyanssit.

Olemme hyödyntäneet ISTA 4AB:n joustavuutta parissa projektissa, kun asiakkaat ovat halunneet erityisesti heidän olosuhteet huomioivan spesifikaation. Tällaisessa käytössä ISTA 4AB on erittäin hyvä. Melko vähän on sellaisia asiantuntijoita, jotka pystyvat perustellusti väittämään, että ehdotettu testisarja ei ole hyvä tai rittävä.

Olosuhteiden määrittelyä ISTA:n palvelussa.


%d bloggers like this: