トルクテスト

トルク試験は、物体を回転させたりねじったりするのに必要な回転力を測定する。包装では、キャップ、蓋、ツイストトップ機構などのクロージャーに適用されることが最も多く、規定された性能限界内で開閉することを確認する。これは、ねじ込み式クロージャー、プッシュ・アンド・ツイスト式チャイルドレジスタンスキャップ、その他のツイスト・トゥ・エンゲージシステムにとって特に重要である。

トルクは回転力と回転軸からの距離の積です。パッケージングでは、クロージャーの係合または係合解除に必要な力の大きさに直接関係します。トルクが小さすぎると、リークや製品の完全性が損なわれる可能性があり、逆に大きすぎると、パッケージの開封が困難になったり、自動キャッピング中に破損する危険性があります。

静的トルク測定は、例えばキャップを開けるのに必要な最初のひねりなど、ある一点におけるクロージャーの抵抗を評価します。動的測定は、回転を通してトルクがどのように変化するかを記録します。どちらのアプローチも、一貫性、機能性、安全性を維持するための貴重なデータを包装エンジニアや品質管理者に提供します。

トルク試験は、流通、保管、使用を通じて製品が密封され安全であることを保証し、クロージャーの性能を支えるものです。トルク試験は、クロージャーの開封に必要な力が、消費者の不満や使い勝手の問題を引き起こす可能性のある高すぎないこと、また、誤って開封や汚染を引き起こす可能性のある低すぎないことを検証します。

飲料、医薬品、家庭用品、化粧品などの分野では、正確なクロージャーのトルクは、以下の維持に役立ちます：

• 製品の安全性- 液漏れ、腐敗、誤飲を防ぐ。
• 規制コンプライアンス- クロージャーの完全性と小児用耐性の設計に関する国内および国際基準を満たすこと。
• ブランドの一貫性- 生産ロット間で均一なユーザーエクスペリエンスを提供します。
• 人間工学に基づいた性能- 信頼性の高いシールを維持しながら、使いやすいクロージャーを実現します。

小児用包装は、トルク試験が重要である重要な例です。プッシュ＆ツイスト機構は、子供にとっての安全性と大人にとってのアクセシビリティのバランスを取り、使い勝手を損なうことなく法的要件を満たす必要があります。

トルク試験は、生産量、要求精度、予算に応じて、手動または自動の方法で実施することができます。

手動トルク試験は、オペレータが回転力を加え、ダイヤルまたはデジタルディスプレイから測定値を読み取るハンドヘルドデバイスを使用します。これは、少量生産のチェックやフィールドテストに最適です。

自動トルク試験は、一貫した回転力を加えるためにモーター駆動のシステムを使用し、オペレーターのばらつきをなくし、再現性のある高精度の測定を可能にします。

一般的なトルク測定には次のようなものがあります：

• ピークトルク- クロージャの開閉に必要な最大力。
• ブレークアウェイトルク- 着座または締め付け後、移動を開始するのに必要な初期トルク。
• スリップトルク- クロージャがそれ以上噛み合うことなく自由に回転するトルク。
• リリーストルク- クロージャが完全に外れるのに必要な力。

自動化されたシステムは、回転を通して抵抗がどのように変化するかをプロットしたトルク-回転曲線を作成することができる。これにより、製造上の矛盾や設計上の問題を特定することができる。例えば飲料分野では、軽量PETキャップは、離脱トルクが一般的な0.8～1.2Nmの範囲内にあることを確認するためにテストされ、安定した性能を発揮します。

Mecmesinは、数十年にわたるクロージャトルク測定の専門知識を有し、精度、再現性、品質管理プロセスへの容易な統合を目的としたソリューションを提供しています。実験室用のコンパクトな卓上型試験機から、高スループット環境用の完全モーターライズドシステムまで、幅広いシステムを取り揃えています。

• ヘリクサプロ-化粧品用ジャーや小型医療用クロージャーなどの低トルクアプリケーション用の高精度制御。
• VortexPro- 幅広いトルク範囲に対応する堅牢なモーター駆動トルク試験。
• トルネード（Tornado）：ポータブルで使いやすい手動式試験機。

ベクタープロソフトウェアは、リアルタイムのデータ取り込み、プログラム可能な試験ルーチン、詳細なトルク曲線解析を可能にします。合否判定基準を自動的に適用し、結果をコンプライアンスや監査に適した形式でエクスポートすることができます。

Mecmesinはまた、コンサルティング、校正サービス、カスタム治具設計、オペレータトレーニングも提供しており、トルク測定が正確で特定の製品設計に適合することを保証します。

メクメシンのトルクシステムは、ASTM D7860-14（チャイルドレジスタンスパッケージング用）を含む業界標準に準拠するように設計されています。この規格は、プッシュアンドツイストキャップの下向きの力の印加など、規定された条件下でのクロージャートルクの測定を規定しています。メクメシンの空気圧式およびカスタム治具ソリューションは、実際の開封条件を正確にシミュレートすることができます。

その他の規格は、セクター、地域、クロージャーの種類によって関連性が異なる場合があり、安全性と性能の要件をカバーしています。これらの規格を遵守することで、規制当局の認可をサポートし、責任リスクを軽減し、デューディリジェンスを証明することができます。

トルク試験は、以下のような幅広い包装設計に使用されています：

• 飲料、洗浄剤、パーソナルケア用プラスチックボトルのキャップ
• スリップトルクと ブリッジトルク試験により、開封の証拠と開封の容易さを確認する化粧品容器。
• 安全性とコンプライアンスのためにトルク仕様の厳格な遵守を必要とする医薬品容器。
• 材料や形状がトルク性能に影響する、マルチウェイやサステイナブルデザインなどの特殊なクロージャー。

ネスティングボトルホルダーやマンドレルなどの特注治具は、試験中に一貫してサンプルを固定し整列させるためにしばしば必要とされます。

トルク試験は、いくつかの要因によって影響を受ける可能性がある：

• 手動試験中のオペレーターのばらつき。
• サンプルがしっかりと固定されていない場合のミスアライメント。
• 材料の弛緩や環境暴露による経時的なトルク損失。
• 校正されていない機器による不正確な結果。

解決策としては、オペレーターの影響を排除するための自動試験機の使用、確実なアライメントのための特注治具、定期的な校正スケジュール、チャイルドレジスタンス設計の再現可能な試験のための空気圧式または電動式下向き力システムなどがあります。

自動化はますます一般的になり、精度を向上させ、生産中のインライン試験を可能にしています。データシステムは現在、トルク結果をコンプライアンス管理ツールに直接リンクし、結果が仕様から外れた場合に即座に対応できるようになっている。

持続可能性もまた変化を促している。材料が軽量化され、環境への影響を減らすためにクロージャが再設計されるにつれて、トルク試験は、これらの技術革新が依然として安全性と使いやすさの要件を満たしていることを保証します。例えば、ボトル入り飲料水業界では、軽量キャップへの移行により、開封の難易度を上げることなく信頼性の高いシールを維持するためにトルク測定が不可欠となっています。

トルク試験は、安全性、コンプライアンス、ブランドインテグリティを保証する包装品質管理の重要な部分です。Mecmesinのアプリケーションエンジニアは、お客様の包装のニーズに合わせて、試験方法、機器の選択、治具の設計、規格への適合についてアドバイスいたします。ご相談からグローバルなアフターサービスまで、クロージャーの性能試験を最適化するための専門知識をご提供いたします。