2.2 了解玩具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定易損部位 玩具與一般電子、機(jī)械產(chǎn)品不同,出于成本考慮,對(duì)于玩具本身材料強(qiáng)度、零件的加工精度要求不是很高;玩具品種繁多,形狀各異,外形結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,經(jīng)常有一些不規(guī)則的構(gòu)件,這就更容易在運(yùn)輸、裝卸過程中產(chǎn)生零件松脫、局部裂紋等。因此,在進(jìn)行玩具的包裝設(shè)計(jì)時(shí),一定要對(duì)玩具的主要功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)作詳細(xì)的了解,找出最容易損壞的部位,測(cè)定玩具所能承受的最大沖擊加速度,即玩具本身的脆值。玩具脆值的測(cè)試可以參照電子產(chǎn)品脆值的測(cè)試方法,利用沖擊試驗(yàn)機(jī)或自由跌落實(shí)驗(yàn)機(jī),測(cè)出玩具的破損邊界曲線,確定脆值的大小。2.3 選擇包裝材料設(shè)計(jì)包裝結(jié)構(gòu) 根據(jù)玩具的流通環(huán)境參數(shù)和脆值,來選擇玩具的包裝材料,設(shè)計(jì)合理的包裝結(jié)構(gòu)。玩具的外包裝盒可以采用單層紙板或瓦楞紙板,對(duì)于一般的電動(dòng)玩具,如果外殼形狀比較規(guī)則,采用具有一定強(qiáng)度的紙板作包裝即可。但是,考慮玩具本身的銷售特點(diǎn),顧客購(gòu)買玩具時(shí)希望看到里邊的具體產(chǎn)品,所以一般玩具的外包裝盒都有較大的可視窗口,這樣就降低了包裝盒的強(qiáng)度。對(duì)于這類玩具,只要在包裝盒內(nèi)加上合適的襯墊,對(duì)盒體起一定的支撐作用,襯墊的厚度可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或簡(jiǎn)單的跌落實(shí)驗(yàn),能夠保護(hù)玩具不受損即可。而對(duì)于高檔的電子玩具,內(nèi)部襯墊的尺寸、形狀、放置部位等則需經(jīng)過計(jì)算、設(shè)計(jì)和測(cè)試。材料通常用泡沫塑料墊,襯墊厚度可以根據(jù)下列公式初步計(jì)算: T=CH/G 式中:T為所需襯墊的厚度;H為跌落高度,取決于裝卸環(huán)境,與被包裝物的重量有關(guān);G為被包裝物的脆值,為重力加速度的倍數(shù);c為襯墊材料的最小緩沖系數(shù),與材料本身的特性有關(guān)。 一般說來,在裝卸過程中可能產(chǎn)生的玩具的跌落,最容易引起玩具的損壞,因此,按照上面公式計(jì)算出的厚度,就是玩具在運(yùn)輸過程中經(jīng)受跌落沖擊而不受損所需襯墊的最小厚度[2)。 考慮實(shí)際流通中玩具包裝后還要放入瓦楞紙箱集裝運(yùn)輸,紙箱對(duì)玩具也有一定的保護(hù)作用,可以用計(jì)算得出的襯墊厚度再乘以一個(gè)小于1的系數(shù)K,對(duì)厚度值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。具體K值的大小要對(duì)瓦楞紙箱進(jìn)行一系列的跌落測(cè)試,得到相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 襯墊的形狀和施加的部位要視玩具的形狀和結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì),可以采用上下結(jié)構(gòu)和左右結(jié)構(gòu)。例如車輛類玩具宜用左右墊結(jié)構(gòu),玩具機(jī)器人常用上下墊結(jié)構(gòu)。襯墊與玩具的接觸部位盡量選在比較平整的外殼表面,避開薄弱環(huán)節(jié),如一些細(xì)小部件位置,聯(lián)接內(nèi)部易損零件的位置等,設(shè)計(jì)襯墊形狀時(shí),把這些位置懸空,避免直接受到外力的沖擊。 現(xiàn)在提倡綠色包裝,有些國(guó)家開始禁止使用泡沫塑料作包裝材料,玩具外包裝及內(nèi)盒,要求印制“回收標(biāo)志”以便消費(fèi)者處理。如果從環(huán)保的角度考慮,可以用瓦楞紙板、紙漿?;蚱渌山到獾牟牧洗媾菽芰弦r墊。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道,一家公司最近開發(fā)的一種新型生物降解包裝緩沖材料(ECO-Foam),其淀粉含量>40%,可生物降解成分60%,發(fā)泡倍率達(dá)30倍,密度為0.033g/cm3,可作為精密儀器儀表、高檔電子產(chǎn)品的緩沖包裝材料。英國(guó)一家公司生產(chǎn)出一種名為“FLEX-TRA”的紙卷,用再生纖維制成,可以回收再利用;廢棄時(shí)能生物降解,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。這種紙卷上有很多小裂口,拉開后形成蜂窩狀,能起到緩沖襯墊的作用。瓦楞紙板具有良好的緩沖性能,可根據(jù)玩具的外形折疊成任意形狀,瓦楞紙板的缺點(diǎn)是在重壓下芯紙容易產(chǎn)生永久變形,失去對(duì)內(nèi)裝物的保護(hù)作用。但考慮玩具與一般電子產(chǎn)品相比質(zhì)量較輕,不會(huì)對(duì)紙板產(chǎn)生太大的壓力。至于用幾層瓦楞、襯墊結(jié)構(gòu)如何設(shè)計(jì),則需對(duì)各類型的瓦楞紙板作相應(yīng)的緩沖性能測(cè)試,與泡沫塑料相比較,取得相同的保護(hù)效果。 2.4 模擬運(yùn)輸環(huán)境測(cè)試包裝保護(hù)效果 包裝設(shè)計(jì)完成以后,要根據(jù)玩具可能經(jīng)歷的運(yùn)輸環(huán)填,進(jìn)行模擬試驗(yàn)。主要試驗(yàn)有:振動(dòng)、跌落沖擊、水平?jīng)_擊等。振動(dòng)試驗(yàn)是模擬運(yùn)輸過程中由于火車、汽車、輪船等運(yùn)輸工具的振動(dòng)對(duì)玩具產(chǎn)生的影響。方法是把包裝好的玩具放在機(jī)械振動(dòng)臺(tái)上,在一定的頻率下振動(dòng)20分鐘,或者在0~50Hz范圍內(nèi)進(jìn)行掃頻振動(dòng),找出共振點(diǎn),檢驗(yàn)玩具是否有零件脫落、裂縫、元件損壞等。跌落沖擊和水平?jīng)_擊試驗(yàn)主要是模擬裝卸中的跌落和運(yùn)輸工具起動(dòng)、停止、緊急剎車等沖擊狀態(tài)下,包裝對(duì)內(nèi)裝玩具的保護(hù)作用。一旦發(fā)生損壞情況,需要調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù),重新設(shè)計(jì)包裝。3 結(jié) 語(yǔ) 高檔電子玩具的包裝與運(yùn)輸安全還沒有引起業(yè)內(nèi)人士的足夠重視,隨著玩具本身價(jià)值的提高,對(duì)它的包裝會(huì)更趨科學(xué)和合理。(文/新桂芳 倉(cāng)詩(shī)建 王金變 天津科技大學(xué))包裝工程
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