상단 로드(컬럼 크러시)

상부 하중 시험(Column Crush Testing)은 포장재가 변형이나 파손 없이 수직 압축력을 견딜 수 있는지 평가하는 방법입니다. 가장 일반적인 형태의 시험은 병, 항아리, 단단한 쟁반 또는 이와 유사한 용기와 같은 시편의 상단에서 지정된 변형량에 도달하거나 구조적으로 파손될 때까지 제어된 하중을 가하는 것입니다.

일반적인 테스트 설정은 전동식 수직 테스트 스탠드 , 압축 플레이트 , 힘을 측정하는 교정된 로드셀 , 그리고 하중이 용기의 수직축을 따라 고르게 가해지도록 하는 정렬 고정 장치로 구성됩니다. 이 테스트의 목적은 캡핑, 적재, 운송 또는 보관 중에 포장재에 가해질 수 있는 압축력을 재현하는 것입니다.

상자 압착 시험 과 같은 다른 압축 시험 과 관련이 있지만, 상부 하중 시험은 표면이나 가장자리 압착보다는 기둥 강도에 중점을 둡니다. 따라서 축 하중 성능이 제품 무결성과 안전성 유지에 중요한 강성 또는 반경성 용기에 특히 적합합니다.

ASTM D2659 , EN 22872 및 ISBT PTC-0002 와 같은 표준은 포장재 에 대한 이러한 테스트를 수행하기 위한 절차와 성능 벤치마크를 정의하여 테스트 환경 전반에서 결과가 반복 가능하고 비교 가능함을 보장합니다.

상부 적재 테스트는 포장 설계, 품질 보증 및 규정 준수에 중요한 역할을 합니다. 다음과 같은 효과가 있습니다.

• 캡핑 시 용기가 압축력을 견딜 수 있는지 확인하십시오. 캡핑 토크로 인해 상당한 축 방향 압력이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, PET 음료병은 캡핑 과정에서 200~400N의 하중을 견뎌야 할 수 있습니다.
• 보관이나 운송 중에 포장이 쌓일 때에도 포장이 완전성을 유지하도록 하여 변형이나 붕괴를 방지합니다.
• 제조업체가 성능을 저하시키지 않고도 재료 사용량을 줄일 수 있도록 하여 경량화 이니셔티브를 지원합니다.
• 하중이 가해지는 포장재의 파손으로 인해 발생하는 값비싼 제품 손상이나 안전 위험을 예방합니다.
• 생산 주기 초기에 설계나 제조 문제를 파악하여 낭비를 줄입니다.

식품 및 음료 , 가정용품, 의료용 포장 , 지속 가능한 포장 등의 산업은 모두 제품 안전성을 검증하고, 소비자 만족도를 높이고, 부문별 표준을 준수하기 위해 상부 로드 테스트를 활용합니다.

장비 및 설정

상부 하중 테스트 에 필요한 필수 장비는 다음과 같습니다.

• 제어된 속도로 압축력을 가하기 위한 수직 모터식 시험대입니다 .
• 시편의 윗면에 힘을 고르게 분산시키는 압축 플레이트 또는 고정 장치입니다 .
• 적용된 힘을 정확하게 측정하는 로드셀 .
• 샘플이 중앙에 안정적으로 위치하도록 정렬 가이드 와 용기 지지대를 설치합니다.

속도 제어는 매우 중요합니다. 시험 표준은 실제 상황을 시뮬레이션하기 위해 하중을 가해야 하는 속도를 명시합니다. 예를 들어, 병 시험에서는 캡핑이나 스태킹 압력을 모방하기 위해 느리고 일정한 힘을 가해야 하는 경우가 많습니다.

단계별 방법

• 일관된 결과를 보장하기 위해 표본을 표준 온도와 습도에 맞춰 조절합니다.
• 시편을 시험 플랫폼이나 지지대 위에 놓고 압축 플레이트 아래에 올바르게 정렬되었는지 확인합니다.
• 부하 적용 속도와 종료 기준 등, 제어 소프트웨어에서 테스트 매개변수를 설정합니다.
• 파괴가 발생하거나 미리 정해진 변형 한계에 도달할 때까지 지정된 비율로 수직으로 하중을 가합니다.
• 소프트웨어를 통해 최대 하중과 변형 값을 기록하여 분석합니다.
• 반복성과 통계적 신뢰성을 평가하기 위해 여러 표본에 걸쳐 테스트를 반복합니다.

최신 시스템은 종종 고급 제어 소프트웨어와 통합되어 자동 데이터 수집, 힘-변형 곡선의 실시간 표시, 설정된 기준에 대한 즉각적인 합격/불합격 판정이 가능합니다.

수직 하중 및 축 저항 전문성

Mecmesin은 PET 병 , 경질 트레이, 그리고 PLA 및 rPET와 같은 바이오 기반 포장재 에 널리 사용되는 전용 축 하중 시험 시스템을 제공합니다. OmniTest 및 MultiTest-dV 와 같은 시스템은 품질 관리, 연구 및 생산 모니터링을 위해 정확하고 반복 가능한 결과를 제공하도록 설계되었습니다.

표준을 준수하고 구성 가능

Mecmesin의 장비는 ASTM D2659 , EN 22872 , ISBT PTC-0002 를 포함한 주요 산업 표준을 지원합니다. 테스트 프레임과 고정 장치는 소형 의약품 바이알부터 대형 음료 병까지 다양한 포장 유형 과 형상에 맞게 구성할 수 있습니다.

정밀 장비 및 스마트 소프트웨어

Mecmesin의 테스트 스탠드는 고정밀 로드셀 과 결합되어 수 뉴턴에서 수 킬로뉴턴까지의 힘을 측정할 수 있습니다. VectorPro 소프트웨어 플랫폼은 프로그래밍 가능한 루틴, 실시간 그래프 작성, 자동 합격/불합격 분석, 그리고 안전한 데이터 내보내기 기능을 제공하여 규정 준수 및 감사 요건을 충족합니다.

글로벌 기술 지원

Mecmesin은 장비 외에도 사전 판매 컨설팅, 맞춤형 설비 설계 , 교정 서비스 , 운영자 교육 및 전 세계 기술 지원을 제공합니다. 이를 통해 테스트 시스템이 올바르게 설치될 뿐만 아니라 서비스 수명 동안 최적의 성능으로 계속 작동하도록 보장합니다.

ASTM D2659

블로운 열가소성 용기의 컬럼 압착 저항성을 측정하는 방법을 명시합니다. 재현 가능한 결과를 보장하기 위한 컨디셔닝, 정렬 및 하중 적용 매개변수를 정의합니다.

EN 22872

포장 및 마개의 수직 압축 시험 절차를 간략하게 설명합니다. 다양한 용기 유형에 적용 가능하며 국제 품질 규정을 준수합니다.

ISBT PTC-0002

국제음료기술자협회(ISBT)에서 제정한 자발적인 방법입니다. 특히 음료 산업 에서 PET 병의 축저항 벤치마킹 에 대한 지침을 제공합니다.

플라스틱 병과 마개

음료 및 가정용 제품 제조에서 병이 변형 없이 캡핑 과정을 견딜 수 있는지 확인하기 위해 탑 로드 테스트가 필수적입니다. 또한 팔레트 운송 시 적재 강도를 검증합니다. 토크 유지 테스트는 종종 탑 로드 테스트와 함께 수행되어 마개가 시간이 지나도 안전하게 유지되는지 확인합니다.

PLA 및 재활용 가능한 재료

PLA 나 재활용 PET와 같은 지속 가능한 포장재는 기존 플라스틱과 다른 기계적 특성을 가지고 있습니다. 상부 하중 테스트를 통해 이러한 대체재가 성능 요건을 충족하는 동시에 환경 목표를 달성하는지 확인할 수 있습니다.

의료용 포장 시스템

견고한 의료용 트레이, 블리스터 팩, 멸균 용기는 오염을 방지하고 안전을 유지하기 위해 변형에 강해야 합니다. 상부 적재 시험은 이러한 포장재가 보관, 운송 및 취급 시 발생하는 수직 하중을 견딜 수 있는지 확인하는 데 도움이 됩니다.

상부 하중 테스트는 포장 성능 의 중요한 척도를 제공하여 엔지니어와 품질 관리 팀이 설계를 최적화하고, 규정을 준수하며, 제품 안전을 보장하는 데 도움을 줍니다. Mecmesin은 표준 테스트 프레임부터 맞춤형 픽스처 및 소프트웨어 구성에 이르기까지 전 세계 기술 지원을 바탕으로 맞춤형 솔루션을 제공합니다. 귀사의 어플리케이션에 적합한 시스템 선택에 대한 전문가의 조언이 필요하시면 Mecmesin 전문가에게 문의하십시오 .