純水機(jī)瓦楞紙板電商緩沖包裝設(shè)計(jì)

吳艷葉+王可可+姜玉

自工業(yè)革命以來(lái)，全球水資源遭到前所未有的污染和破壞，這便加速了凈水器行業(yè)的快速發(fā)展，尤其是純水機(jī)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。純水機(jī)也叫凈水機(jī)、過(guò)濾器，是對(duì)水質(zhì)進(jìn)行深度凈化處理的小型水處理設(shè)備。但純水機(jī)在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、銷售過(guò)程中，極易受到外界因素的影響而受到破壞，因此需要設(shè)計(jì)性能較好的緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。

目前，市場(chǎng)上的純水機(jī)大多采用泡沫作為緩沖材料，而泡沫材料雖然緩沖性能好、質(zhì)量輕、生產(chǎn)成本低，但其易燃，燃燒后會(huì)釋放有毒氣體，且成型后體積較大，物流成本較高。另外，我國(guó)制定了限制泡沫塑料產(chǎn)品生產(chǎn)的相關(guān)規(guī)定，這就要求企業(yè)必須尋找綠色材料來(lái)代替泡沫材料。瓦楞紙板憑借加工性能佳、緩沖性能好、環(huán)保可回收等優(yōu)勢(shì)逐漸被廣泛應(yīng)用，而且瓦楞紙板的包裝成本與運(yùn)輸成本較低，是替代泡沫材料最經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的選擇。

同時(shí)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物方式的快速流行，純水機(jī)的網(wǎng)絡(luò)銷售越來(lái)越普遍，這就要求企業(yè)對(duì)其緩沖包裝進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。本文，筆者以某品牌純水機(jī)為例，介紹其瓦楞紙板電商緩沖包裝的設(shè)計(jì)過(guò)程，供大家參考。

瓦楞紙板電商緩沖包裝設(shè)計(jì)步驟

瓦楞紙板電商緩沖包裝發(fā)展較晚，其設(shè)計(jì)不像泡沫材料電商緩沖包裝設(shè)計(jì)一樣有理論依據(jù)可循，只能依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，具體設(shè)計(jì)步驟如下。

（1）了解產(chǎn)品流通環(huán)境，給出相關(guān)參數(shù)。

（2）分析產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)特性，確定產(chǎn)品脆值，根據(jù)其結(jié)構(gòu)、形狀、性能和緩沖要求，結(jié)合雅圖CAD等相關(guān)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)出緩沖結(jié)構(gòu)。

（3）配材的選擇。根據(jù)產(chǎn)品價(jià)值高低、性能指標(biāo)及緩沖要求，選擇瓦楞紙板的楞型、里紙、面紙及芯紙。

（4）設(shè)計(jì)電商運(yùn)輸包裝箱。

（5）安全性測(cè)試。按照設(shè)計(jì)圖紙打樣，在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行安全性測(cè)試。若測(cè)試未通過(guò)，則調(diào)整設(shè)計(jì)方案，重新測(cè)試；若測(cè)試通過(guò)，即可定案。該步驟一般依靠測(cè)試結(jié)果或經(jīng)驗(yàn)判斷。

產(chǎn)品特性

本文的包裝設(shè)計(jì)對(duì)象為RO-185F廚房純水機(jī)，總重量為10kg，產(chǎn)品最大外形尺寸為385mm×185mm×480mm。內(nèi)裝物有純水機(jī)主機(jī)、壓力儲(chǔ)水桶、說(shuō)明書、保修卡、電源、鵝型水龍頭、配件包等，如圖1所示。其中，純水機(jī)主機(jī)作為緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主體，主要由主機(jī)板、濾管組成。主機(jī)板壁薄、受力面積較大；濾管為聚丙烯材料，壁厚為7～10mm左右，壁厚較厚，強(qiáng)度較大，與主機(jī)板相比，能承受較大的沖擊力。壓力儲(chǔ)水桶為塑料材質(zhì)，不需要緩沖，將其固定在箱內(nèi)即可。配件種類較多，但質(zhì)量不大，擬設(shè)計(jì)一配件盒將其裝入，置于箱內(nèi)，與產(chǎn)品主體不接觸。

本設(shè)計(jì)采用類比法確定該產(chǎn)品的脆值為60G。運(yùn)輸方式為純水機(jī)主機(jī)、壓力儲(chǔ)水桶及配件共同裝箱單臺(tái)運(yùn)輸，毛重為10kg左右，以人工裝卸搬運(yùn)、貨車運(yùn)輸為主，發(fā)往全國(guó)各地。值得注意的是，純水機(jī)裝卸過(guò)程中需滿足91cm的跌落高度。

緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)思路

考慮到壓力儲(chǔ)水桶與純水機(jī)主機(jī)尺寸的關(guān)系，設(shè)計(jì)中將主機(jī)站立放置、壓力儲(chǔ)水桶及配件置于主機(jī)上面，主機(jī)板因背面呈平面狀，受力面積較大，且為機(jī)身突出部分，故應(yīng)重點(diǎn)防護(hù)，因此在主機(jī)板四周設(shè)計(jì)緩沖結(jié)構(gòu)保護(hù)，底部設(shè)計(jì)底座用以緩沖固定。壓力儲(chǔ)水桶與瓦楞紙箱內(nèi)壁的空隙處設(shè)計(jì)一紙盒，用來(lái)放置配件。另外，設(shè)計(jì)過(guò)程中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在產(chǎn)品的長(zhǎng)、寬和高3個(gè)方向上均留出大約3cm的緩沖空間。綜合上述分析，利用雅圖CAD軟件設(shè)計(jì)出純水機(jī)緩沖結(jié)構(gòu)效果圖，如圖2所示。

2.尺寸設(shè)計(jì)

純水機(jī)緩沖結(jié)構(gòu)由3部分組成，包括兩個(gè)紙卡和一個(gè)配件盒。其中，紙卡一采用一片式外折三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，主要用于主機(jī)板的重點(diǎn)緩沖保護(hù)。同時(shí)，當(dāng)產(chǎn)品受到?jīng)_擊時(shí)，三角形結(jié)構(gòu)可以很好地吸收沖擊力，從而起到保護(hù)產(chǎn)品的作用，且三角形結(jié)構(gòu)本身為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)不易變形。紙卡一效果圖與展開(kāi)圖如圖3所示。

紙卡二采用并排3個(gè)“幾”字形支撐濾管下部，且在上板的對(duì)應(yīng)位置處設(shè)計(jì)了3個(gè)圓孔，用于插入濾管下部，使得產(chǎn)品不發(fā)生移動(dòng)，起到很好的固定作用。上板兩側(cè)的結(jié)構(gòu)下折插入下板內(nèi)，以防下板3個(gè)支撐的四邊形變形失去緩沖性能。紙卡二效果圖與展開(kāi)圖如圖4所示。

各配件置于配件盒內(nèi)，與壓力儲(chǔ)水桶一起放在主機(jī)上方。配件盒內(nèi)部設(shè)計(jì)“丁”字形隔板，用于放置濾芯、電源和水龍頭開(kāi)關(guān)、其他三部分配件。配件盒展開(kāi)圖如圖5所示。

通過(guò)以上設(shè)計(jì)，紙卡及產(chǎn)品組成的緩沖結(jié)構(gòu)的外形尺寸為445mm×245mm×753mm。

3.瓦楞紙板材料選擇

緩沖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的瓦楞紙板有A、C、B、E、AB及BC型。根據(jù)產(chǎn)品尺寸、重量及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)判定，本設(shè)計(jì)中紙卡及配件盒均采用UV形B型單瓦楞紙板，面紙和里紙選用定量為200g/m2的一等普通箱紙板，芯紙選用定量為127g/m2的一等瓦楞原紙。要求瓦楞紙板的耐破度不低于1000kPa，縱向邊壓強(qiáng)度不低于4500N/m。

根據(jù)所選材料定量，計(jì)算瓦楞紙板定量=內(nèi)外面紙定量之和+∑（瓦楞原紙定量×收縮率）+膠黏劑定量=200×2+127×1.36+25=597g/m2。其中，B型瓦楞紙板收縮率為1.36，膠黏劑定量為25g/m2。

電商運(yùn)輸包裝箱設(shè)計(jì)

1.瓦楞紙板材料選擇

在電子商務(wù)背景下，產(chǎn)品的流通環(huán)境變得更復(fù)雜且不可控，快遞企業(yè)的參差不齊更加劇了商品運(yùn)輸環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)性。因此，為保證產(chǎn)品能夠適應(yīng)各種運(yùn)輸環(huán)境并安全送達(dá)消費(fèi)者手中，純水機(jī)電商運(yùn)輸包裝箱應(yīng)選用BC型雙瓦楞紙板作為包裝材料，外面紙選用定量為220g/m2的優(yōu)等牛皮箱紙板，內(nèi)面紙選用定量為175g/m2的一等牛皮箱紙板，夾芯紙選用定量為127g/m2的一等普通箱紙板，芯紙選用定量為127g/m2一等的瓦楞原紙。要求瓦楞紙板的耐破度不低于1380kPa，縱向邊壓強(qiáng)度不低于7000N/m。

2.箱型設(shè)計(jì)

純水機(jī)產(chǎn)品重量較大，其電商運(yùn)輸包裝箱的設(shè)計(jì)應(yīng)選用底部強(qiáng)度較高的瓦楞紙箱，本設(shè)計(jì)選用的是0204型瓦楞紙箱，我們根據(jù)紙卡及產(chǎn)品組成的最大外形尺寸445mm×245mm×753mm計(jì)算得知，純水機(jī)電商運(yùn)輸包裝箱的內(nèi)尺寸為448mm×248mm×756mm，外尺寸為464mm×264mm×784mm。

試驗(yàn)驗(yàn)證

純水機(jī)電商緩沖包裝設(shè)計(jì)完成后，參照運(yùn)輸包裝試驗(yàn)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)溫濕度條件下，即溫度（23±2）℃，相對(duì)濕度（50±2）%，分別對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行跌落試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)和壓力試驗(yàn)，具體試驗(yàn)項(xiàng)目與結(jié)果如表1所示。

通過(guò)以上試驗(yàn)驗(yàn)證可知，本文設(shè)計(jì)的純水機(jī)電商緩沖包裝具有較好的保護(hù)性能，能夠完全取代現(xiàn)有泡沫材料，保護(hù)產(chǎn)品不受損壞，符合綠色包裝要求，具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。