联系方式

0595-23515648

电话:86-18905953200
 

传真:86-595-23558648
 

地址:福建省德化县城东工业区

手机扫描二维码

COPYRIGHT © 2018 嘉顺艺品 ALL RIGHTS RESERVED.闽ICP备18012440号 Power by www.300.cn

新闻资讯

陶瓷工艺品包装的力学建模和设计方法研究

  屑或者木架加稻草等方法进行包装,虽有一定的缓冲作用,但效果并不理想。

  缓冲包装材料的种类很多,有天然的、人上合成的、定形的和不定形的等。

  不定形的包装材料,由于缓冲性能不稳定,回弹性能较差,已逐渐被淘汰。随着工业的发展、技术工艺水平的不断提高以及各种新型合成材料的采用,定形缓冲材料已经占现代包装中的绝大多数。

  而在定形包装材料中又有成型纸浆、瓦楞纸板、纸棉材料、棕垫、弹簧以及泡沫、气垫薄膜等各种人工合成材料。

  在选用材料时,综合考虑了振动冲击能量的吸收性、回弹性、压缩蠕变性、耐破损性、稳定性以及经济性等各种材料性能参数。当然,要选择一种缓冲材料具备以上所有良好性能是难以办到的,也是不科学的。只能根据陶瓷工艺品的主要特性,有侧重地考虑缓冲材料的性能参数。

  泡沫塑料是以合成树脂为原料,经发泡工艺制成的内含无数微小气孔的轻质塑料。由于它内部存在无数的气孔,可以大量吸收振动冲击产生的能量。泡沫材料还具有良好的回弹性。另外,它还具有清洁、美观和价格便宜等特点。

  鉴于泡沫的以上特点,本设计方案采用泡沫塑料作为主要缓冲材料。

  2 3包装结构设计

  当缓冲材料选定后,结构设计也是包装设计中节约材料并实现理想减振的重要内容。以某款仿古瓷瓶包装为例,仿古瓷高为68cm,最大直径为40cm。考虑到它的形状为圆形对称结构且有瓶颈存在,将缓冲用的定形泡沫塑料设计成‘哈呋”结构(即制成两块对称的,且内径比器型外径大1 cm的泡沫塑料),见图2。

  图2整体CI型的‘哈呋’结构及其动力模型图

  在图2中,花瓶的底部连同侧面,形成一体式的‘哈呋’结构;顶部缓冲块根据瓶口尺寸,特制成下凸形结构;整个包装结构可以被称为CI型的‘哈呋’结构。

  定型缓冲块的最薄处厚度应有3cm以上。两块对称的泡沫塑料将瓷器套在中间(最好瓷器外部再包层软的厚纸),两块泡沫板与瓷器之间的四周填上柔软的海绵层,使瓷器花瓶尽可能大面积且均匀受力,而使其具有最大的静压承受能力,同时还进一步改善了缓冲效果。

  瓶口上方则用与其口径、形状相配的下凸形泡沫盖实。上下泡沫块之间同样加一薄层软质海绵。几块泡沫板形成的整体四周再用宽的胶带进行合理有效的缠绕,使其成为一个密切的整体。在此基础上,再在外部套上合身的专用硬纸箱或用木架套装。这样,整体包装就完成了。这里需要注意的是,瓷器四周不能绑得太紧,否则花瓶局部容易受到较高的静压力而产生局部应力集中。反之,也不能绑得太松,否则将会造成瓷器本身在泡沫箱中晃动,容易产生冲击而使之受损。

  从图2可以看出,由于其瓶颈处不与外包装箱接触而没有受到侧面力的作用,对缓冲的贡献几乎没有。为此,对于有些颈部又细又长的花瓶,考虑到节约材料,我们有设计了上下双“哈呋”结构的包装缓冲形式,见图3。

  双“哈呋”包装结构及其动力模型图

  这样的结构,对于细长颈型花瓶在不损失包装缓冲性能的情况下,可以节约包装材料。

  3实际效果

  先后对上述2种结构的包装进行垂直跌落试验。试验条件是将包装箱提升到离地面2.5 m高度后其自由落体,地面选择普通平整的水泥路面。连续反复地做了各20次模拟跌落试验,2个内装花瓶均完好,没有任何破碎现象或裂缝产生。2.5m的高度已足以模拟一般车辆装卸时比较恶劣的冲击状况,说明本文所述的包装设计确实达到了预期的效果。

  通过对陶瓷工艺品的包装缓冲材料和结构的改进设计,成效显著。从日前运输、搬运、装卸、上架销售等诸环节反馈回来的信息看,几乎没有发现因运输和装卸造成的损坏。与以前相比,损耗率大大降低,收到了良好的经济效益,同时,责任纠纷也大幅度减少。对此,企业、客户都满意。

  而对于包装箱的处理,随着人们环保意识的加强,可通过回收进行再生利用,使它回到经济循环中,达到保护环境和节约资源的目的。

  4结语

  本文对陶瓷工艺品的缓冲包装建立了动力学模型。在应用动力学原理进行定性分析的基础上,放弃了原先采用的不定形式包装材料,采用了经济的人工合成泡沫塑料,并提出了合理的“哈呋”结构包装设计方案。改进设计后的包装对振动、冲击的缓冲效果,从垂直跌落模拟试验和企业实际应用中都得到了很好的验证,并取得了预期的良好效果。上述改进设计的成功,是对陶瓷工艺品缓冲包装的一种有效的尝试,也为今后的设计提供了宝贵的经验。在后续的包装研究中,还将不断地使用新材料和新结构,如异型缓冲纸结构取代泡沫塑料缓冲构件,以期达到更好地保护环境的作用。