什么是扭矩测试?

扭矩测试测量转动或扭转物体所需的旋转力。在包装中,扭矩测试最常用于盖帽、盖子和扭顶装置等闭合装置,以确保它们在规定的性能限制范围内打开和关闭。这对于螺纹盖、推拧式儿童防滑盖和其他扭转啮合系统尤为重要。

扭矩是旋转力与旋转轴距离的乘积。在包装中,它直接关系到拧入或拧出瓶盖所需的力度。扭矩太小会导致泄漏或影响产品完整性,而扭矩太大则会使包装难以打开或在自动封盖过程中存在损坏风险。

静态扭矩测量评估的是闭合器在单点上的阻力,例如打开盖子所需的初始扭转力。动态测量则记录整个旋转过程中扭矩的变化情况。这两种方法都能为包装工程师和质量控制人员提供宝贵的数据,以保持一致性、功能性和安全性。

为什么扭矩测试对包装非常重要?

扭矩测试是瓶盖性能的基础,可确保产品在整个分销、储存和使用过程中保持密封和安全。它可以验证打开瓶盖所需的力既不会过大,导致消费者不满或难以使用,也不会过小,导致意外打开或污染。

饮料药品、家用产品和化妆品等行业,精确的闭合扭矩有助于保持

  • 产品安全- 防止泄漏、变质或误食。
  • 合规性- 符合闭合完整性和儿童防护设计的国家和国际标准。
  • 品牌一致性- 为不同生产批次提供统一的用户体验。
  • 人体工学性能- 确保瓶盖在保持可靠密封的同时方便用户使用。

儿童耐用品包装是扭矩测试至关重要的一个关键例子。推扭装置必须兼顾儿童的安全性和成人的易用性,在满足立法要求的同时不影响可用性。

如何进行包装扭矩测试?

扭矩测试可根据产量、精度要求和预算,采用手动自动方法进行。

手动扭矩测试使用手持设备,操作员施加旋转力并从刻度盘或数字显示屏读取测量值。这种方法最适合产量较低的生产检查或现场测试。

自动扭矩测试使用电动系统施加一致的旋转力,消除了操作员的可变性,实现了可重复的高精度测量。

常见的扭矩测量类型包括

  • 峰值扭矩- 打开或关闭闭合件所需的最大力。
  • 分离扭矩- 安装或拧紧后开始运动所需的初始扭矩。
  • 滑动扭矩- 关闭装置自由旋转而无需进一步啮合的扭矩。
  • 释放扭矩- 关闭件完全脱离所需的力。

自动化系统可以生成扭矩旋转曲线,绘制出整个旋转过程中阻力的变化情况。这可以发现制造过程中的不一致或设计问题。例如,在饮料行业,可以对轻质 PET 瓶盖进行测试,以确保分离扭矩保持在 0.8 至 1.2 牛米的典型范围内,从而保证性能的一致性。

梅克梅森扭矩测试设备

Mecmesin 在闭合扭矩测量领域拥有数十年的专业经验,提供的解决方案设计精确、可重复性高,并且易于集成到质量控制流程中。系统范围从用于实验室的紧凑型台式测试仪到用于高产量环境的全电动系统。

  • HelixaPro- 用于低扭矩应用的高精度控制,如化妆品瓶或小型医用瓶盖。
  • VortexPro- 强劲的电动扭矩测试,扭矩范围广,适合生产和实验室使用。
  • Tornado- 便携、易用的手动测试仪,用于生产线上的快速检查。

VectorPro 软件可实现实时数据采集、可编程测试程序和详细的扭矩曲线分析。可自动应用合格或不合格标准,并以适合合规和审计的格式导出结果。

Mecmesin 还提供咨询、校准服务定制夹具设计和操作员培训,确保扭矩测量准确无误,并符合特定产品设计的要求。

符合行业标准

Mecmesin 扭矩系统的设计符合行业标准,包括ASTM D7860-14(适用于儿童耐用品包装)。该标准规定了在规定条件下的闭合扭矩测量,包括对推拧盖施加向下的力。Mecmesin 的气动夹具和定制夹具解决方案可以准确模拟实际的开启条件。

根据行业、地域和瓶盖类型的不同,其他标准也可能与之相关,包括安全和性能要求。遵守这些标准有助于获得监管部门的批准、降低责任风险并体现尽职尽责。

应用和试样类型

扭矩测试广泛应用于各种包装设计,包括

  • 饮料、清洁产品和个人护理产品的塑料瓶盖
  • 化妆品罐,通过滑动扭矩桥式扭矩测试确认防伪和易开性。
  • 需要严格遵守扭矩规范以确保安全和合规的药品容器
  • 材料和几何形状会影响扭矩性能的特殊瓶盖,如多通道或可持续设计。

通常需要定制夹具,如嵌套瓶座或心轴,以便在测试过程中始终如一地固定和校准样品。

共同的挑战和解决方案

扭矩测试会受到多种因素的影响:

解决方案包括使用自动测试机来消除操作员的影响、定制夹具以确保对齐、定期校准计划以及气动或电动下压系统来重复测试儿童防护设计

扭矩测试的未来趋势

自动化越来越普遍,提高了生产过程中的准确性并实现了在线测试。数据系统现在可以将扭矩结果直接与合规性管理工具相连接,以便在结果不符合规范时立即采取行动。

可持续性也在推动变革。随着材料的轻量化和瓶盖的重新设计以减少对环境的影响,扭矩测试可确保这些创新仍然符合安全和可用性要求。例如,瓶装水行业向轻质瓶盖的转变使得扭矩测量成为在不增加开启难度的情况下保持可靠密封的关键。

咨询专家

扭矩测试是包装质量控制的关键部分,可确保安全性、合规性和品牌完整性。Mecmesin 的应用工程师可就测试方法、设备选择、夹具设计和标准符合性提供建议,以满足您的包装需求。从咨询到全球售后支持,我们的专业技术可帮助您优化闭合性能测试。

Further test types

Standards

Featured or equivalent test standards for Mecmesin solutions in this section