Posts Tagged ‘lujuus’

Box Maker’s Certificate

17.8.2014

Pahvilaatikon pohjasta saattaa toisinaan löytää pyöreän Box Maker’s Certificate (BMC) -merkinnän, joka kertoo muutaman parametrin laatikon ominaisuuksista. Merkinnästä selviää, kuka laatikon on valmistanut, montako kerrosta siinä on, BCT tai ECT-arvo, pahvin neliöpaino, laatikon kokorajoitus ja laatikon maksimipaino.

Merkintä liittyy vahvasti USA:n markkinoille, jossa National Motor Freight Traffic Association on kehittänyt erilaisia kuljetukseen liittyviä ohjeita, jotka kulkevat lyhenteellä NMFC. Pakkausten rakenteisiin liittyviä asioita käsittelee ainakin Item 222, josta löytyy USA:n rekkarahdissa käytettävien laatikoiden lujuusvaatimukset. Ajatuksena on, että pakkauksen valmistaja painaa (vakio)laatikoihinsa sertifikaatin, josta laatikon käyttäjä voi päätellä, soveltuuko laatikko hänen käyttöönsä. Erityisesti kai bruttopaino-parametri on määräävä tekijä.

Tällä hetkellä ei mikään laki edellytä, että USA:ssa pitäisi merkintä olla pakkauksissa. Aiemmin ilmeisesti on näin ollut, joten tapa elää edelleen vahvana. Erityisesti tuotekohtaisesti räätälöidyissä pakkauksissa on merkintä jätetty yleisesti pois, sillä pakkauksen soveltuvuus arvioidaan jo suunnitteluvaiheessa, eikä pakkaajan tarvitse enää asiasta kummemmin välittää. Myös juridisessa mielessä on syytä merkkiä karttaa, sillä kanssablogistin mukaan sen käyttäjä vastaa siitä, että pakkaus täyttää NMFC:n vaatimukset. Jos ei ilmoita mitään, ei ole väärässä.

BMC on erittäin käytännöllinen infopaketti laatuasioiden kanssa painiville. Siitä selviää heti, kuka laatikon on valmistanut ja millaiset lujuusarvot pahville on määritelty. Suomessa näitä joutuu yleensä hieman arvailemaan, sillä merkintä ei ole saanut Euroopassa juurikaan jalansijaa. Insinöörin näkökulmasta tiedot olisivat käytännöllisiä, mutta luulenpa, että lähettämöiden päivittäiseen toimintaan ne eivät vaikuta.

Merkinnässä olevista tiedoista itseäni eniten hämmästyttää, miksi siinä kerrotaan suurin sallittu yhteenlaskettu pituus-, leveys ja korkeusmitta. Siinä vaiheessa, kun laatikko tulee tuotantolinjalta ulos, nämä eivät oikein voi enää kasvaa.

Box maker's certificate. Lähde:www.packsize.com

Box maker’s certificate. Lähde:www.packsize.com

Ei ole lahjaa kahvaan katsominen

22.12.2013

RD Velho huolehti tänäkin jouluna työntekijöidensä ravintotilanteesta antamalla lahjaksi mainion einespaketin. Sisällöllisesti paketti oli aivan mainio, mutta laatikon suunnittelija ei ollut ottanut kahvan yksityiskohdissa huomioon massiivista sisältöä. Pikagallupin mukaan kahvan pettämisprosentti nousi huolestuttavan suureksi. Jollakin se ei ollut hajonnut.

Kahvan tekeminen pahvilaatikkoon on vaikeaa. Sivusin aihetta syyskuussa esittelemällä Scanstar-kilpailutyön, jossa kahva oli toteutettu muoviosalla. Yleisesti ottaen muoviset kahvat tai vahvikenauhalla toteutetut kahvat ovat kestäviä myös hieman painavammissa pakkauksissa. Pelkällä pahvilla toteuteut kahvat ovat toimivia vain keveillä pakkauksilla.

Laatikon rakenne oli Fefco 0713S, josta tekee erikoisen nimenomaan kahva. Ongelmana oli, että kahva repesi juuresta irti. Rakenne oli tehty siten, että se muodostui kahdesta kahvasta, mikä vahvistaa sitä jonkin verran. Käytännössä kaksinkertainen rakenne ei kuitenkaan läheskään tuplaa kestävyyttä, sillä niiden saaminen toimimaan täsmälleen yhdessä on mahdotonta. Yleensä ensin kantaa toinen ja kun se alkaa hajota, tulee toinen osa mukaan. Hajoaminen tapahtuu yleensä nopeina peräkkäisinä tapahtumina. Tässä tapauksessa kahvan toimintaa haittaa vielä se, että pystysuorissa osissa on paperin kuitusuunta poikittain.

Pahvi on C-aaltoista ja kaikki paperit ovat asianmukaisesti ensikuitua. Papereiden grammapaino on luokkaa 200 g/m^2. Jos kestävyyttä suunnittelupöydällä tarkastellaan puhtaan teoreettisesti, voidaan kahvalle laskea huomattavan suuri vetolujuus. SCA kertoo 200 -grammaiselle kraftlinerille poikkikuituun vetolujuudeksi 8,2 kN/m. 3 cm kaistale yksiaaltoista pahvia kestäisi 75 kg. Tästä voisi vetää johtopäätöksen, että marginaalia on valtavasti, koska kahvoja on kaksi ja sisältö ei kuitenkaan painanut kuin ehkäpä nelisen kiloa.

Monimutkaisemmat laskelmat ovat suunnittelussa epätodennäköisiä, joten repeämisriskiä ei ole helppo havaita ennen kokeilua. Yksinkertainen vetolujuuden tarkastelu ei paljasta vauriomekanismia. Vaurio syntyi siten, että kahva lähti repeämään tyvialueelta. Kriittiseksi parametriksi nousee repeämislujuus, jonka suhteen paperit ovatkin oikein päin. Kuivana pahvi olisi varmasti kestänytkin, mutta kylmäkuljetuksessa kosteus nousee korkeaksi, jopa kondensoivaksi. Tällöin paperin ominaisuudet heikkenevät, eikä kuivana tehdyt kokeilut enää ole paikkansapitäviä.

Varmin tapa korjata ongelma on käyttää muovisia kahvoja. Laatikossa käytetty pahvi on tuntumani mukaan riittävän hyvää kestämään muovikahvan rasitukset. Toinen vaihtoehto olisi käyttää suuremmalla kahvalla olevaa rakennettea, kuten Fefco 0217. Jos kahvoissa suunnitteluvaiheessa nousee epäilys kestävyydestä, voidaan käytännössä olla varmoja, että lujuus ei riitä. Tässä asiassa ei pidä olla optimisti.

Rakenne petti kriittisestä paikasta.

Rakenne petti kriittisestä paikasta.

Pintalainerin aaltoilu

10.3.2013

Aaltopahvin lujuuden kannalta on tärkeää, että pintalainerit pysyvät muodossaan. Käytettäessä aallon kokoon nähden kevyttä laineria muodostuu pahvin pintaan kuorman alla epätasaisuutta. Ilmiö syntyy, kun aaltopahvi hieman taipuilee kuorman alla. Ilmiön esiintymistä auttaa suuresti syklinen kosteus. Syklisen kosteuden vaikutuksesta pintalaineri- ja sisälaineri muuttavat mittaansa eri tahtiin. Tämä johtaa pahvin taipumaan, joka taas johtaa pintalainerin aaltoiluun.

Pintalaineri on mennyt rasituksen ja syklisen kosteuden vaikutuksesta mutkalle. Kuvan on lainattu Roman E. Popilin esityksestä.

Pintalaineri on mennyt rasituksen ja syklisen kosteuden vaikutuksesta mutkalle. Kuvan on lainattu Roman E. Popilin esityksestä.

Roman E Popil Georgia Institute of Technologysta on tutkinut, miten lainerin taivutusjäykkyys vaikuttaa ECT:hen ja luonut matemaattisen mallin, jolla ECT voidaan laskea tarkemmin. Hän lisäsi ECT-laskelmiin lainerin taivutusjäykkyyttä kuvaavan SCT-parametrin ja pääsi kokeiden perusteella hyvään ennustettavuuteen. Esityksen aiheesta voi lukea täältä.

Lainereita ei voi keventää kovin liberaalisti menettämättä lujuusominaisuuksia. Halvan hinnan toivissa herkästi herää ajatus keventää materiaaleja, mutta käytännössä jossain kohdassa joudutaan pienentämään aaltoa mikä taas heikentää ainakin taivutusjäykkyyttä. Aaltoprofiilin koon kasvattaminen ei tietyn rajan jälkeen kasvata pahvin ECT-arvoa. Lujuutta heikentävää aaltoilua voidaan vähentää parantamalla lainerin laatua, mutta tällöin ei synny hintaetua.

Aaltoilu on hyvä apuväline kuljetuksen aikaisten rasitusten havaitsemiselle. Mikäli pakkausten pinta on kuin perunapeltoa, voidaan melkoisella varmuudella sanoa kuljetuksen joutuneen syklisen kosteuden armoille. Tällainen esiintyy tyypillisesti merikontissa pitkällä laivamatkalla. Mikäli pakkauksissa vielä esiintyy pinonnasta johtuvia rakenteen pettämisiä, on syytä parantaa pahvin laatua.


%d bloggaajaa tykkää tästä: