瓦楞纸箱的抗压强度

8.抗压强度与印刷面积的关系
用单瓦楞纸板制作10个尺寸为30X 25X 20cm的试验箱， 以不同的位置和不同的面积分别在这些试验箱的箱面上印刷， 然后对这些试验箱进行压缩试验。箱面上印刷的图形为带状， a为两侧面的水平印刷带，b为两侧面和两端面的连通水平印 刷带，c为两侧面和两端面的垂直印刷带。根据试验结果绘制 的抗压强度与印刷面积的相关曲线如图所示。
从图中可以看出：双瓦楞纸箱的抗压 强度高于单瓦楞纸箱，而且抗压强度 随纸板种号的增大而提高。
3. 抗压强度与纸箱高度的关系
这项研究共制作了10个单瓦楞纸箱，它们的长 度均为35cm，宽度均为30cm，不同的只是纸箱高度。 根据压缩试验结果绘制的抗压强度与纸箱高度的相 关曲线如图所示。
从图中可以看出，当纸箱高度由100mm增至 300mm时，抗压强度稍有下降。超过这个区间后。再 增加纸箱高度，抗压强度几乎不变。
上图曲线表明： 印刷对纸箱抗压强度的影响不仅仅取决于 印刷面积，而且与印刷形状及印刷位置有关。 总的来说，印刷面积愈大，纸箱抗压强度 的降低率也愈大。在图示的三种印刷形状与位 置中水平印刷带的影响超过垂直印刷带。连通 的水平印刷带的影响最为强烈。
实验研究解决三方面的问题



1、建立了长，宽，高以及周长和抗压能力相 关的关系式。 2、确定了安全系数，温度，湿度和堆码时间 是影响抗压能力的环境因素 3、确定了纸箱设计中开孔位置，印刷面积和 形状是我们必须考虑的因素。
图：抗压强度与周长的关系
2.抗压强度与纸板强度的关系
瓦楞纸板的种号是的强度代号，种号(J)愈 大，强度愈高如左图。

不论是单瓦楞纸板，还是双瓦楞纸板，
都选用5个种号，制作尺寸相同的试验 箱(30.5X 30.5X30.5cm)进行压缩试验。 根据试验结果绘制的抗压强度与纸板种 号的相关曲线如右图。
瓦楞纸箱
内装物的外廓尺寸

是包括产品在内的所有内装物在箱内就位后最 大外尺寸。


内装物的外廓尺寸，除了产品外还包括缓冲和 固定材料的尺寸。 为了使产品可以顺利的装入箱内，各物品的各 个接触面要预留1-2mm的间隙。
瓦楞纸箱的尺寸

瓦楞纸箱除了内尺寸和外尺寸外还有确定箱坯 上开槽，切断，压线位置的制造尺寸。
1．抗压强度与纸箱周长的关系
用l－5种的单瓦楞纸板和双 瓦楞纸板，按照同样的箱型分别 制作6种尺寸的样箱，这些样箱 高度相同(30.5cm)，长宽相等， 不同的只是周边长度。对这些样 箱进行压缩试验，其结果如图：
图中曲线表明： 不论是单瓦楞纸板还是双瓦楞纸 板，不论纸板种类如何，曲线上都有 一个最高点。在这个最高点之前，抗 压强度随周长的增加而提高。过这个 最高点之后，周长对抗压强度的影响 明显减弱。
过程：将纸箱放在下压板上，上压板以 12mm/min的速度，在温度20度和湿度为65% 的环境下进行施压，图示表明曲线上d点为最 高点，在d点之前纸箱有一定的承载能力，过d 点之后纸箱被压溃，所以d点对应的压力就是 纸箱的抗压强度。

经过试验表明，纸箱上的压力集中在顶，底两 面的周边上，四角压力最大，载荷主要由它四 个棱角承担
7.抗压强度与开孔位置的关系。
采用单瓦楞纸制作20个尺寸为36 X 30 X 25cm的 试验箱，分别在两端面的不调位置开尺寸为6 X 2cm的 手孔，然后进行压缩试验。以不开孔的纸箱抗压强度为 100％，根据试验结果绘制的抗压强度与手孔位置的相 关曲线如图。
图中曲线表明：手孔离顶、底越近， 离中心往左右越近，抗压强度越低。
瓦楞纸箱的抗压强度

思考：堆码载荷 抗压强度 堆码强度条件 大家自己来、瓦楞纸箱的压缩实验

为什么要进行压缩实验？ 关于纸箱的抗压强度，目前还没有理论公式， 只能通过压缩实验进行实验研究。并且可以通 过实验的形式更加生动的展示相关的概念。



内尺寸：以内壁为基准，箱内三个方向上的有 效尺寸称为纸箱的内尺寸。 确定的原则：既要保证产品能够顺利的装入箱 内，又不使产品在箱内有明显的移动空间。要 控制在一个合理的范围之内。因此纸箱的内尺 寸应该“稍大”于内装物的外廓尺寸。 长度和宽度的方向上取值为3-7mm 高度小型箱1-3mm 中型箱3-4mm 大型箱57mm
4.抗压强度与纸箱长宽比的关系。
这项研究用同样的瓦楞 纸板制作了5种尺寸的试 验箱，它们的高度是相 同的，均为40cm，不同 的只是长宽比。根据压 缩试验结果绘制的抗压 强度与纸箱长宽比的相 关曲线如图所示。
从图中可以看出，在l~1.8的范围内，长宽比对 抗压强度的影响仅为±5％。
5.抗压强度与堆码时间的关系
6.抗压强度与温度、湿度的关系。
用单瓦楞纸板和双瓦楞纸板制作的20个试验箱。 将这些试验箱分别在不同的温度和湿度下调节48h， 然后进行压缩试验。根据试验结果绘制的抗压强度与 温度、湿度的相关曲线如图所示。 图中曲线表明： ①抗压强度的降低率与 纸箱尺寸及所用瓦楞纸板的 种类无关。 ②抗压强度在温度30度、 湿度80％开始急剧下降，当 温度为40度、湿度为95％ 时(船舱和梅雨季节的恶劣 气候条件），抗压强度大约 下降60％。


制造尺寸：制箱时的下料尺寸为纸箱的制造尺 寸。以展开的箱坯上的压线为度量的基准。 在理想的情况下，制造尺寸要比内尺寸大出一 个纸板的厚度，这个大出的尺寸称为伸放量
外尺寸

纸箱箱面上的标志尺寸就是它的外尺寸。 纸箱的外尺寸大于制造尺寸，这个大出的尺寸 称为外尺寸加大值

思考：外尺寸，内尺寸，制造尺寸，内装物的 外廓尺寸之间有什么关系？
纸箱的抗压强度依赖中的纤维维持。货物存放时的堆码载 荷属于长期载荷。在长期载荷作用下，纸中纤维的应力随时间 延长而松驰，因此纸箱的杭压强度随时间延长而降低，这种现 象称为疲劳。瓦楞纸箱的疲劳曲线如图。
可以看出，在长期载荷作用下，只须经历一 个月的时间，纸箱的抗压强度就会下降40％；在 经历半年后，其抗压强度就只有初始值的55％。