淺談冰箱包裝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

呂海婷 龔孝勇

（長(zhǎng)虹美菱股份有限公司 合肥 230601）

引言

隨著消費(fèi)者對(duì)冰箱的外觀要求越來越高，為避免因運(yùn)輸造成的外觀損傷，運(yùn)輸過程中冰箱的防護(hù)顯得尤為重要。一臺(tái)品質(zhì)合格的冰箱，在經(jīng)過裝貨、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)運(yùn)、最終到用戶家中卸貨，整個(gè)運(yùn)輸鏈中受運(yùn)輸距離、運(yùn)輸工具、轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)、路況及裝卸方式等各種因素的影響，冰箱的外觀品質(zhì)很容易受到損傷。因此，為了確保用戶收到的冰箱完好無損，必須采用有效合理的包裝系統(tǒng)來降低冰箱在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的損壞率，減少冰箱外觀損傷的發(fā)生。

目前冰箱行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來越白熾化，冰箱的利潤(rùn)空間逐步縮小，薄如蟬翼，成本因素已然成為大部分冰箱企業(yè)發(fā)展的瓶頸，對(duì)冰箱企業(yè)的發(fā)展前景影響越來越大。冰箱各企業(yè)正在不斷嘗試進(jìn)行優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料替代等方法來進(jìn)行成本的控制。因此，對(duì)冰箱用戶來說屬于一次性使用零件的包裝系統(tǒng)，必須達(dá)到既保證冰箱防護(hù)性能又節(jié)約材料成本的最優(yōu)效果。

1 材料選擇

冰箱的包裝系統(tǒng)主要是為了解決在運(yùn)輸、裝卸過程中外力對(duì)冰箱產(chǎn)生振動(dòng)、摩擦、沖擊等情況，優(yōu)秀的材料選擇與搭配及有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能減少絕大部分的外力對(duì)冰箱的損傷。在包裝件的材料選擇時(shí)應(yīng)慎之又慎，既要到達(dá)保護(hù)冰箱的目前，又要做到成本較少?？偨Y(jié)冰箱在運(yùn)輸過程中需應(yīng)對(duì)的問題，并根據(jù)現(xiàn)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包裝系統(tǒng)在選材時(shí)需考慮以下幾點(diǎn)：

1）材料的緩沖性能良好，抗沖擊性、防護(hù)性強(qiáng)，能夠有效的減小外界壓力對(duì)產(chǎn)品的沖擊、振動(dòng)及損傷；

2）材料需具備一定的韌性，可承受一定程度的彎折，在受到外力作用時(shí)不易發(fā)生斷裂、破碎等現(xiàn)象；

3）材料的防潮性能好，避免在潮濕環(huán)境中吸收水分而變形，導(dǎo)致防護(hù)性下降，甚至對(duì)箱體產(chǎn)生副作用；

4）材料與冰箱接觸時(shí)不會(huì)對(duì)冰箱表面造成磨花、劃痕等現(xiàn)象；

5）材料易于成型、加工及使用；

6）材料要綠色環(huán)保，對(duì)環(huán)境污染??；

7）材料可回收[1]；

8）成本最優(yōu)[1]。

2 冰箱包裝件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

冰箱包裝系統(tǒng)通常分為底座、周邊保護(hù)板、蓋板、冰箱內(nèi)部保護(hù)件及包裝箱五大部分：

1）包裝底座設(shè)計(jì)要點(diǎn)

冰箱的底部防護(hù)主要依靠包裝底座的緩沖性能。包裝底座主要通過承托冰箱底部較有韌性的底板及發(fā)泡層位置，針對(duì)易變形且較重的壓縮機(jī)艙處及門體等位置進(jìn)行避讓及中間承托的設(shè)計(jì)方法來對(duì)冰箱進(jìn)行底部防護(hù)，減少冰箱在運(yùn)輸搬運(yùn)過程中跌落時(shí)產(chǎn)生的反作用力。目前，包裝底座主要由底墊和外殼結(jié)合而成。外殼常采用的材料為瓦楞紙板、鈣塑等，目前行內(nèi)正在推行易于機(jī)械操作的覆膜工藝，此材質(zhì)和工藝讓外殼和底墊更好的結(jié)合在一起，且易操作，成本低，是目前較為理想的材料和工藝方式。底墊通常采用聚苯乙烯（EPS），密度一般選用30～40 kg/m3，EPS 緩沖性能好，易成型，且價(jià)格低廉。底墊在設(shè)計(jì)的過程中要根據(jù)冰箱的重量選擇合適的有效厚度，如有效厚度較厚時(shí)，則需進(jìn)行減料處理，防止泡沫件漲裂影響包裝底座的防護(hù)性能。另外，對(duì)于較重的冰箱還可考慮在底墊底部增加強(qiáng)度相對(duì)較好的加強(qiáng)板結(jié)構(gòu)等方式作為重量承托，從而減小底墊的相應(yīng)厚度。

2）周邊保護(hù)板設(shè)計(jì)要點(diǎn)

箱體周邊主要采用周邊保護(hù)板進(jìn)行防護(hù)。周邊保護(hù)板主要選用 EPS，密度為20～25 kg/m3左右.周邊保護(hù)板通常有前保護(hù)板、后保護(hù)板，部門冰箱還會(huì)用到插板，來彌補(bǔ)前板或后板中間間隙過大的問題。周邊保護(hù)板對(duì)冰箱的防護(hù)可以避免冰箱在裝卸過程中夾抱對(duì)其損傷。周邊保護(hù)板通常采用 EPS 材料，EPS的緩沖性能及防霉、防潮等性能，使其成為包裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的常用材質(zhì)。但EPS韌性差，易脆裂，且隨著汽油價(jià)格的不斷上升，EPS的價(jià)格也逐漸上升，增加了冰箱總體的成本壓力。應(yīng)對(duì)EPS材質(zhì)的弊端，紙質(zhì)材質(zhì)的周邊保護(hù)板應(yīng)運(yùn)而生，目前主要使用的為蜂窩紙板與EPE保護(hù)膜粘連作為冰箱周邊保護(hù)板。蜂窩紙板側(cè)用于緩沖冰箱收到的外界沖擊力，EPE保護(hù)膜用于防止蜂窩紙板刮花門體、箱體。但，紙板類周邊保護(hù)板的弊端是，加工工藝不如EPS材質(zhì)的周邊保護(hù)板方便，人工成本略高；且此材質(zhì)容易受潮，且受潮后變形不可逆，對(duì)環(huán)境的要求較高。目前，隨著原紙行業(yè)價(jià)格的波動(dòng)，蜂窩紙板類的保護(hù)板價(jià)格也在在隨之波動(dòng)，目前EPS的周邊保護(hù)板與蜂窩紙板類兩者共存且相互競(jìng)爭(zhēng)。

周邊保護(hù)板在設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)考慮箱體的寬、深、高三個(gè)要素，同時(shí)要兼顧到冰箱的最突出邊緣，如外拉把手、控制盒等最外圍尺寸。各保護(hù)板之間及與蓋板之間的間距要適量，避免在運(yùn)輸過程中抱夾機(jī)夾板直接與冰箱門體、箱體接觸，從而損傷冰箱的外觀面。同時(shí)，在設(shè)計(jì)的過程中要盡量考慮相近冰箱平臺(tái)的通用性，這樣標(biāo)準(zhǔn)化及通用化提高后更便于供應(yīng)商的生產(chǎn)管理及生產(chǎn)效率，從而側(cè)面降低零件的采購(gòu)成本[2]。

3）蓋板設(shè)計(jì)要點(diǎn)

蓋板防護(hù)是防止冰箱頂部及放置于頂部的控制和組件在運(yùn)輸過程中受到重壓及外力的沖擊而出現(xiàn)變形、損壞，防止冰箱在裝柜過程中人員的踩踏出現(xiàn)的損壞，同時(shí)解決了冰箱頂部不平整，不利于多層堆碼的弊端。對(duì)于蓋板材質(zhì)的選擇，鑒于EPS材質(zhì)的緩沖性能及韌性、防潮性能，通常將EPS材質(zhì)作為蓋板的主要使用材質(zhì)。蓋板密度一般選用 20～25 kg/m3，局部做適當(dāng)避空處理，減少 EPS 的用量。同時(shí)，對(duì)于控制系統(tǒng)在冰箱頂部的冰箱，要考慮到控制盒的避讓及防護(hù)設(shè)計(jì)，避免人為踩踏時(shí)損壞控制盒組件，蓋板設(shè)計(jì)整體要平整，盡量做減料處理，節(jié)約包裝成本，綠色環(huán)保。

4）冰箱內(nèi)部保護(hù)件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

冰箱內(nèi)部保護(hù)件是保護(hù)冰箱內(nèi)部擱架、瓶框、抽屜等內(nèi)飾結(jié)構(gòu)，避免在運(yùn)輸過程中的跌落等造成脫落，撞擊破碎等。冰箱內(nèi)部保護(hù)件通常選用韌性及緩沖性能較好的EPS材質(zhì)，輕量型的冰箱也有采用蜂窩紙板與EPE珍珠棉的材質(zhì)。此處保護(hù)件的設(shè)計(jì)要考慮裝配的可靠性、簡(jiǎn)便裝配性及成本節(jié)約性。目前行業(yè)內(nèi)有整體打包固定及使用位置固定兩種形式，可根據(jù)冰箱內(nèi)飾及生產(chǎn)線布置等的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

5）包裝箱設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在冰箱所有內(nèi)部及外部保護(hù)裝置都保護(hù)到位后，包裝箱最后包裹在所有保護(hù)件的外周圍，利用運(yùn)輸托運(yùn)，并起到保護(hù)，裹緊及防塵美觀等作用。目前冰箱使用的包裝箱材質(zhì)根據(jù)冰箱的大小輕重等有雙層瓦楞紙及蜂窩紙箱等方式。鑒于環(huán)保意識(shí)的提升及原紙價(jià)格的上漲，目前行業(yè)內(nèi)正在積極探索其他的包裝方式。包擴(kuò)透明包裝工藝的運(yùn)用和推廣[3]。在包裝箱設(shè)計(jì)的過程中，要確保包裝箱離包裝箱離地面留有一定的距離，避免拖拉過程中包裝箱與地面的摩擦及地面積水等造成的包裝箱受潮變形。

3 關(guān)于冰箱包裝研究的最新進(jìn)展

隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高及生態(tài)資源的不斷減少，冰箱綠色包裝系統(tǒng)的研究已經(jīng)提上議程。包裝零件是否可生物降解、能量是否可回收、是否可循環(huán)再生、是否能重復(fù)使用及是否已預(yù)先減少用量等將作為包裝系統(tǒng)的行業(yè)及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。最終將加快推進(jìn)冰箱新型綠色的包裝系統(tǒng)開發(fā)的步伐。可循環(huán)包裝系統(tǒng)、可再生紙漿膜包裝系統(tǒng)、低碳?xì)鈮|包裝系統(tǒng)等將逐漸替代現(xiàn)有包裝系統(tǒng)。

4 結(jié)語

隨著家電行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來越白熾化，成本因素已然成為大部分冰箱企業(yè)發(fā)展的瓶頸。對(duì)于從用戶角度來說的一次性使用物料的包裝系統(tǒng)尤其需要需找到成本的突破口。而為確保產(chǎn)品在運(yùn)輸中的品質(zhì)，對(duì)包裝系統(tǒng)的要求又較為苛刻。因此，綜合考慮成本與保護(hù)性能，使其達(dá)到一個(gè)平衡的狀態(tài)并不斷開發(fā)最優(yōu)狀態(tài)是每一個(gè)包裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)者都要追求的目標(biāo)。行業(yè)各企業(yè)不斷地優(yōu)化包裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)也研發(fā)新的包裝系統(tǒng)及新材料來降低成本。相信不久，包裝系統(tǒng)將迎來日新月異的變革。