لماذا يحتاج فيلم التغليف إلى اختبار تأثير السهم الساقط

تحتاج أفلام التغليف، وخاصة تلك المستخدمة في التعبئة والتغليف، إلى تحمل قدر كبير من الضغط والتأثير أثناء الشحن والمناولة والتخزين. قوة التأثير هي خاصية أساسية تضمن قدرة الفيلم على امتصاص وتوزيع الطاقة دون تمزق أو كسر عند تعرضه لقوى خارجية. اختبار تأثير السهم الساقط يتم استخدامه لمحاكاة ظروف التأثير في العالم الحقيقي لتحديد متانة الفيلم.

 

اختبار تأثير السهام

لماذا يحتاج فيلم التغليف إلى خاصية مقاومة الصدمات

تتعرض أفلام التغليف لحواف حادة أو أشياء ثقيلة أو تعامل خشن في سيناريوهات الحياة الواقعية. بدون وجود حماية كافية خاصية مقاومة التأثيرقد يتمزق الفيلم، مما يعرض حماية المنتج للخطر. قد يؤدي الفيلم ذو قوة التأثير الضعيفة إلى زيادة هدر المواد، وتقليل مدة صلاحية المنتج، وإحداث أضرار محتملة بالبضائع، مما يؤدي إلى عدم رضا العملاء وتكاليف إضافية.

المعايير التوجيهية لاختبار تأثير سقوط السهم

ASTM D1709 - طرق الاختبار القياسية لمقاومة تأثير الفيلم البلاستيكي بطريقة السهم المتساقط الحر

ASTM D1709 هل هو المعيار الأساسي تستخدم لاختبار مقاومة التأثير من الأفلام البلاستيكية باستخدام اختبار تأثير السهم الساقط. يحدد الإجراء لتحديد قوة التأثير من الأغشية والصفائح البلاستيكية عن طريق قياس الارتفاع الذي تسقط عليه السهم للتسبب في فشل العينة. يساعد الاختبار في تصنيف مقاومة من الأفلام إلى التأثيرات في ظل ظروف محددة.

 

تعرف على المزيد حول ASTM D1709

ايزو 7765-1 – الأغشية والألواح البلاستيكية - تحديد مقاومة الصدمات بطريقة السهم المتساقط الحر الجزء الأول: طرق السلم

ايزو 7765-1 يوفر إجراءً مشابهًا لـ ASTM D1709 لتقييم مقاومة الصدم للأغشية والصفائح البلاستيكية. تحدد الطريقة لتحديد الطاقة المطلوبة للتسبب في فشل الأغشية التي تقل عن 1 مم في السُمك عند الاصطدام بسهم يسقط بحرية. تم تصميم الاختبار لتحديد الارتفاع الذي سيتسبب فيه السهم 50% من العينات التي تفشل في ظل ظروف موحدة، مما يوفر مقياسًا لمدى قدرة المادة على التحمل. مقاومة التأثير.

تعرف على المزيد حول ISO 7765-1

نظرة عامة على الاختبار

ال اختبار تأثير السهم الساقط هي طريقة مستخدمة على نطاق واسع لتحديد مقاومة التأثير من المواد، وخاصة الأفلام البلاستيكية، بما في ذلك أفلام التغليف, بولي ايثيلين, البولي بروبلين، ومواد التغليف المرنة الأخرى. يقيم هذا الاختبار مدى قدرة المادة على تحمل التأثير عند تعرضها لسهم يسقط بحرية، والذي يحاكي الإجهاد وظروف المناولة في العالم الحقيقي. فيما يلي وصف تفصيلي لكيفية اختبار تأثير السهم الساقط يتم تنفيذه على أساس ASTM D1709, ايزو 7765-1، وأفضل الممارسات.

أكثر تقنيات الاختبار استخدامًا هي طريقة الدرج. يتم استخدام زيادة موحدة لوزن الصاروخ أثناء الاختبار ويتم تقليل أو زيادة وزن الصاروخ بالزيادة الموحدة بعد اختبار كل عينة، اعتمادًا على النتيجة (فشل أو عدم فشل) الملحوظة للعينة.

وفقًا للسهام المختلفة (الأحجام والمواد والأوزان وما إلى ذلك) وارتفاعات السقوط، يتم الإشارة إلى الطريقة A والطريقة B في معياري ASTM و ISO.

الطريقة أ تستخدم هذه الطريقة سهمًا برأس نصف كروي يبلغ قطره 38 مم +1 مم، يتم إسقاطه من ارتفاع 0.66 م± 0.01 م. يمكن استخدام هذه الطريقة للمواد التي تتطلب مقاومتها للصدمات كتلًا تتراوح بين حوالي 0.05 كجم إلى حوالي 2 كجم لكسرها.

الطريقة أ السهم والسهم
الطريقة أ السهم والسهم
الطريقة أ زيادة الأوزان
الطريقة أ زيادة الأوزان

الطريقة ب يستخدم سهم برأس نصف كروي بقطر 50 مم ± 1 مم تم إسقاطه من ارتفاع 1.50 متر ± 0.01 متر. يتراوح نطاق تطبيقه من حوالي 0.3 كجم إلى حوالي 2 كجم.

الطريقة ب السهم والسهم
الطريقة ب السهم والسهم
الطريقة ب زيادة الأوزان
الطريقة ب زيادة الأوزان

1. إعداد الاختبار والمعدات

يتم أخذ عينات الاختبار من عدة لفات من الفيلم، وحيثما أمكن، من عدة دورات إنتاج للفيلم. لا يمكن التوصل إلى استنتاجات قوية حول خاصية معينة لفيلم بناءً على لفة فيلم واحدة.

آلة الاختبار: يتم إجراء الاختبار باستخدام جهاز اختبار تأثير السهام FDT-01، والذي يتكون من إطار صلب الذي يحمل العينة (فيلم أو ورقة) و تجميع السهام التي يتم إسقاطها من ارتفاع محدد مسبقًا على العينة. 

ارتفاع السهم والسقوط: اختر الطريقة أ أو الطريقة ب للاستخدام، حسبما تقتضيه مواصفات المواد ذات الصلة أو حسبما يتفق عليه الطرفان المهتمان. لكل من الطريقتين أ وب ارتفاعات خاصة للسهم والسقوط. يحتوي جهاز اختبار تأثير السهم FDT-01 على قائمة للإشارة إلى الطريقة المستخدمة.

 

2.إعداد العينة

مقاس: تبلغ مساحة التأثير لاختبار تأثير السهم الساقط φ120 مم، لذلك، عادةً ما يتم استخدام عينة مربعة 150 مم * 150 مم، أو شريط طويل بعرض 150 مم. 

تحميل:يتم تثبيت العينة بواسطة مشبكين حلقيين للعينة بقطر داخلي يبلغ 125 مم. يتم تشغيل المشبك العلوي أو المتحرك هوائيًا لسهولة الاستخدام. يتم تغطية أسطح ملامسة المشبك بسلال مطاطية لتجنب الانزلاق.

3. اختيار وزن الصاروخ وزيادة الوزن ΔW (أو Δm في ISO)

بالنسبة لنقطة البداية، حدد وزن الصاروخ بالقرب من وزن الفشل المتوقع. أضف العدد اللازم من الأوزان المتزايدة على عمود السهم وضع طوق القفل في مكانه بحيث يتم تثبيت الأوزان بشكل آمن في مكانها. 

4. ابدأ الاختبار

قم بتنشيط آلية إطلاق السهم الكهرومغناطيسي ثم ضع السهم في موضعه. ثم قم بإطلاق السهم. إذا ارتد السهم عن سطح العينة، فقم بإمساك السهم بعد ارتداده لمنع حدوث صدمات متعددة مع سطح العينة وتلف سطح التلامس النصف الكروي للسهم نتيجة للارتطام بأجزاء معدنية من الجهاز.

5. التقييم

إذا فشلت العينة الأولى، قم بتقليل كتلة الصاروخ بمقدار ΔW، وإذا لم تفشل العينة الأولى، قم بزيادة كتلة الصاروخ بمقدار ΔW، واستمر في اختبار العينات المتعاقبة، مع تقليل أو زيادة كتلة الصاروخ بمقدار ΔW بين القطرات اعتمادًا على ما إذا كانت العينة السابقة قد فشلت أم لا.

6. الاستمرار

بعد اختبار 20 عينة، قم بعد العدد الإجمالي، N، للفشل (X). إذا كان N= 10 في هذه المرحلة، فإن الاختبار قد اكتمل. إذا لم يكن كذلك، فقم بإكمال الاختبار على النحو التالي:

إذا كان N<10، استمر في اختبار العينات الإضافية حتى يصبح N=10، ثم توقف عن الاختبار.

إذا كان N> 10، استمر في اختبار العينات الإضافية حتى يصل العدد الإجمالي للعينات غير الفاشلة (O's) إلى 10، ثم توقف عن الاختبار.

7.الحساب

على عكس صيغة الحساب اليدوي الموضحة في المعايير، فإن جهاز اختبار تأثير دارت FDT-01 يعطي نتائج طاقة التأثير (بالجول) وكتلة التأثير (بالجرام) مباشرة دون أي تأخير. 

الأسئلة الشائعة حول اختبار تأثير السهام

ما هو اختبار تأثير السهم الساقط، ولماذا هو مهم لمواد التغليف؟

ال اختبار تأثير السهم الساقط هو إجراء معترف به على نطاق واسع لتقييم مقاومة التأثير من الأغشية البلاستيكية والمواد المرنة. يحاكي سيناريوهات العالم الحقيقي حيث قد تتعرض مواد التغليف لصدمات أو سقوط مفاجئ. يساعد هذا الاختبار الشركات المصنعة على تحديد قوة الشد, قوة تحمل التأثير، و متانة من المواد المستخدمة في التعبئة والتغليف، والتأكد من أنها قادرة على تحمل ظروف المناولة القاسية أثناء النقل والتخزين. من خلال تقييم مواد مثل أفلام التغليفويضمن الاختبار أن التغليف سوف يعمل بشكل جيد تحت الضغط، مما يقلل من خطر التلف أثناء الشحن أو الاستخدام.

كيف يتم إجراء اختبار تأثير السهم الساقط؟

ال اختبار تأثير السهم الساقط يتبع إجراء محددًا:

  • إعداد العينة:يتم قطع عينة الاختبار، والتي تكون عادةً عبارة عن فيلم بلاستيكي رقيق، إلى أبعاد قياسية (عادةً 150 مم × 150 مم) ويتم وضعها في بيئة خاضعة للرقابة.
  • إعداد الاختبار:يتم وضع العينة أفقياً بين الدعامات الصلبة في جهاز اختبار تأثير السهام FDT-01، ويتم إسقاط سهم مرجح من ارتفاع محدد مسبقًا.
  • تأثير السهام:يضرب السهم العينة، ويتم حساب الطاقة المنقولة إلى الفيلم بناءً على وزن السهم وارتفاع السقوط.
  • قياس الفشل:يستمر الاختبار حتى تفشل 50% من العينات. يتم تسجيل الطاقة (المقاسة بالجول) والكتلة المطلوبة لفشل العينة على أنها قوة التأثير.

توفر هذه الطريقة نتائج موثوقة حول أداء المادة في ظل الظروف الديناميكية مثل السقوط أو الصدمات أو الاصطدامات أثناء الاستخدام.

كيف ترتبط نتائج اختبار تأثير السهم الساقط بتطبيقات العالم الحقيقي؟

ال اختبار تأثير السهم الساقط يقدم نظرة ثاقبة قيمة حول كيفية أداء المواد في ظل الظروف العملية مثل السقوط أثناء النقل أو المناولة أو تطبيقات الاستخدام النهائي. على سبيل المثال، في التعبئة والتغليف، تساعد المواد التي تم اختبارها لقوة التأثير في تحديد احتمالية تمزق الفيلم أو ضرر أثناء الشحن أو المناولة، لضمان سلامة المنتج. تُستخدم النتائج اختيار المواد في الصناعات مثل تغليف المواد الغذائية, المستحضرات الصيدلانية، و الالكترونياتحيث تعتبر مقاومة الصدمات أمرًا بالغ الأهمية لحماية المحتويات من التلف المادي.

هل يمكن أن تكون النتائج التي تم الحصول عليها من الطريقة (أ) والطريقة (ب) قابلة للمقارنة؟ 

لا يمكن مقارنة البيانات المحددة التي تم الحصول عليها من طريقتي الاختبار بشكل مباشر ولا مع تلك التي تم الحصول عليها من الاختبارات التي تستخدم ظروفًا مختلفة لسرعة الصاروخ وقطر سطح الاصطدام وقطر العينة الفعال والسمك. ومع ذلك، فإن القيم التي تم الحصول عليها من خلال متغيرات الاختبار هذه تعتمد بشكل كبير على طريقة تصنيع flm.

مزيد من الاختبارات لفيلم التغليف