臺灣博碩士論文加值系統

在物品包裝運送過程中，常因物品跌落或受到撞擊，使衝擊造成包裝內容物損壞，使用緩衝材料可以減緩包裝內容物受到衝擊外力時的傳遞力量，藉由包裝用緩衝材料的動態壓縮試驗，可以評價緩衝材料在衝擊作用下的緩衝性能，與產品本身的脆值比較，包裝設計者可決定緩衝包裝材料，及計算緩衝材料所需的用量，進一步將內容物與包裝經過落下試驗，以確保流通過程中包裝對內裝產品的保護能力。本文探討包裝材受到定額衝擊能量的動態緩衝曲線及最大加速度，並且利用動態緩衝曲線求得緩衝材料的緩衝係數，可以評價緩衝材料的緩衝效率，根據衝擊緩衝材料之加速度歷時圖建立計算衝擊時的最大壓縮高度，最大加速度用來評價緩衝材料受衝擊的截止加速度，本文實驗三種緩衝材料及其複合型式，根據實驗結果得知，緩衝材料厚度及材質對於保護內容物品的能力。
最後以發泡聚乙烯(Extruded Polyethylene Foam)緩衝材料進行緩衝包裝設計，並利用落下試驗來對此包裝系統進行可靠度之驗證，利用產品脆值與動態緩衝曲線，計算出緩衝材料所需的用量，並以部分緩衝包裝法，加以完成產品緩衝包裝系統，且以落下試驗進行可靠度驗證，利用加速規量測產品落下後之最大加速度，觀察其大小是否可小於產品脆值，以防止產品在摔落過程中損壞。

During the transportable process, the products which are often damaged with shock or drop, used cushioning material can be reduced these damages. The package designer can decide and estimate the cushioning material based on the product fragility and evaluate its performance by dynamic compression experiments. The protections of package products are ensured further due to the dropping experiments. This study investigates dynamic cushioning curve and maximum acceleration by shock with constant energy of package materials. The cushion factor, cushion efficiency, maximum comparison height and cut-off acceleration of cushioning materials are obtained and evaluated form dynamic cushioning curve and maximum acceleration, respectively. Based on experimental results, the thickness and property to protect the products of cushioning material for three kind materials and these complex types in this study. The cushioning package designed by Extruded Polyethylene Foam (EPE), to verify the reliability of package system in ultimate dropping experiment.

目 錄
中文摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
符號索引 XI
第一章 導論 1
1.1 研究背景 1
1.2 文獻回顧 2
1.2.1 包裝動力學 2
1.2.2 產品脆值和破損邊界理論 2
1.2.3 包裝材料 3
1.3 研究內容與內容大綱 5
第二章 緩衝材料特介紹與理論分析 6
2.1 產品強度分析 6
2.1.1 產品脆值概念 6
2.1.2 最大加速度 7
2.1.3 衝擊脈衝形狀的影響 7
2.2 緩衝包裝材料主要功能 10
2.2.1 吸收能量 10
2.2.2 分散外力 10
2.2.3 固定產品 10
2.2.4 防止破損 10
2.3 緩衝包裝應用 10
2.4 緩衝效率 12
2.5 緩衝係數 14
2.5.1 靜態試驗法 14
2.5.2 動態試驗法 16
2.5.3 動態壓縮高度與靜應力關係 17
2.6 緩衝包裝可靠度試驗-落下衝擊試驗 17
2.6.1 產品面、稜、角的識別 18
第三章 實驗設備 20
3.1 測試裝置 20
3.1.1 衝擊加速測試裝置 21
3.1.2 衝擊初速度的測試 23
3.2 測試品 23
3.3 測試程序 23
3.4 軟體架構 25
3.5 落下衝擊試驗 26
3.5.1 落下試驗設備 26
3.5.2 落下試驗程序 27
第四章 結論與討論 29
4.1 動態緩衝試驗結果 29
4.1.1 單一緩衝材料 29
4.1.2 複合緩衝材料 35
4.2 緩衝包裝實驗 36
4.3 緩衝包裝系統可靠度試驗 37
第五章 結論 43
參考文獻 44
學位口試問答記錄 46
個人資料 47

表目錄
表2-1 CNS 10033包裝貨物之評估試驗法通則中規定之落下高度 19
表3-1 KISTLER加速規特性表 22
表3-2 KISTLER電荷放大器特性表 22
表3-3 產品落下試驗順序 28
表4-1 A材料五次衝擊之結果數據 31
表4-2 B材料五次衝擊之結果數據 31
表4-3 C材料五次衝擊之結果數據 31
表4-4 緩衝材計算結果及特徵比較 38
表4-5 包裝測試件六種面落下之 值 42

圖目錄
圖2-1 簡化二自由度包裝系統 8
圖2-2 衝擊脈波示意 9
圖2-3 全面緩衝包裝 10
圖2-4 局部緩衝包裝 11
圖2-5 懸浮式緩衝包裝 12
圖2-6 靜態試驗示意 14
圖2-7 動態試驗示意 16
圖2-8產品包裝瓦楞紙箱表面識別 18
圖3-1 緩衝材動態試驗裝置示意 20
圖3-2 加速規置放位置 21
圖3-3 衝擊速度測試 24
圖3-4 緩衝材料加速度與靜應力曲線圖 24
圖3-5 TP3程式資料擷取介面 25
圖3-6 設定落下高度或衝擊速度進而求得緩衝材料變形量 25
圖3-7 落下試驗機示意 26
圖3-8 落下試驗形式 27
圖4-1 材料A緩衝系統落下試驗之加速度歷時圖 30
圖4-2 材料A緩衝特性分析(重錘落下高度90 ) 30
圖4-3 材料B緩衝系統落下試驗之加速度歷時圖 32
圖4-4 材料B緩衝特性分析(重錘落下高度90 ) 32
圖4-5 材料C緩衝系統落下試驗之加速度歷時圖 33
圖4-6 材料C緩衝特性分析(重錘落下高度90 ) 33
圖4-7 材料C緩衝特性分析(重錘落下高度30 ) 34
圖4-8 壓縮高度與靜應力曲線 35
圖4-9不同材料相同厚度之緩衝性能比較 36
圖4-10 複合材料緩衝性能比較 37
圖4-11發泡聚乙烯(EPE)厚度 之 曲線(重錘落下高度 ) 38
圖4-12角襯墊設計示意 39
圖4-13角襯墊之設計 40
圖4-14將產品加入襯墊後包裝 40
圖4-15紙箱接縫邊 40
圖4-16角落下試驗 40
圖4-17稜落下試驗 40
圖4-18三軸向加速規 41
圖4-19加速規放置於產品堅硬處 41
圖4-20面落下試驗 41
圖4-21產品落下加速度情形 42
圖4-22試驗後產品外觀情形 42

參考文獻
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