缓冲包装设计理论的发展及方向

2007/8/10 15:04:24

[摘要] 综述了缓冲包装设计理论的发展概况、目前存在的问题以及今后的发展方向。关键词：缓冲包装；缓冲包装设计理论；计算机辅助设计；系统分析；可靠性为保护商品在流通过程中，不因受到冲击和振动而破损，所施行的包装称为缓冲防振包装，亦称缓冲包装。随着经济的发展，产品跨省、跨国运输的增多，产品的缓冲包装愈来愈受到人们的关注。合理设计包装结构，使商品在运翰、装卸及贮藏过程中的损失减小到最低，这便是缓冲包装的重要意义。1 缓冲包装设计理论的发展概况在第二次世界大战期间，以各种军需物资，尤其是高精密的各种电子设备的运输为诱因，美国贝尔实验室的MindlinLU和他所领导的研究小组把机械领域的振动分析理论应用到历来靠‘试探法’或凭经验进行分析和设计的包装领域中来，形成了独特的‘缓冲包装理论’。1968年，Newton「2」提出了包装产品破损的边界条件理论，建立了脆性评定定理及其测试方法，并被载入美国材料试验标准(ASTM)。Mindlin和Newton开创性的工作奠定了现代缓冲包装分析和设计的基础。 20世纪80年代，基于脆值的边界条件理论，美国MTS系统有限公司与密执安州立大学包装学院共同研制出缓冲包装的5步设计法，稍后又发展了更为完善的缓冲包装设计的六步法(1)确定流通环境条件；(2)产品脆值估计；(3)产品重新设计；(4)衬垫材料的计算；(5)设计包装系统；(6)试验包装系统原形，并给出了每一步骤应贯彻的ASTM标准「3」，从而使缓冲包装设计理论取得了迅速的进展。近十几年来，各国学者包括我国包装科技工作者的广泛重视和积极投入，大大促进了缓冲包装设计理论的交流与发展，在诸如缓冲包装的计算机辅助设计技术、各类线性和非线性缓冲包装系统的冲击和振动响应分析、缓冲包装系统分析设计模型、缓冲包装概率设计方法等领域，取得了一系列重要成果。总之，从Mindlin发表论文以来的40多年中，缓冲包装设计理论的研究已经取得了很大进展，缓冲材料的力学特征、产品脆值评定、动力学模型和设计方法等方面的研究日趋实用与精确，缓冲包装的设计实践也日益合理。主要成果体现在以下几个方面L4]： 1)建立了产品缓冲与隔振的理论； 2)测定了大量产品不发生物理损伤或功能失效所能承受的最大加速度值，即产品脆值； 3)各主要工业国家都先后开展了流通环境的调查试验，并取得了很大成果，为产品的包装运输试验打下了坚实的基础；、 4)研制了很多先进的包装测试设备，并把计算机应用于包装测试数据处理和缓冲防振包装设计中； 5)很多国家(包括我国)制定了各种有关缓冲防振的包装标准。(待续)

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