ISTA 3A試驗程序的測試項目設計
發布時間：2024-05-01 點擊：76
作者：中國包裝科研測試中心 李琳
ista 3a是國際安全運輸協會推出的并被廣泛使用的一項全面模擬性能試驗程序，其主要目的是一般性地模擬出70公斤以下的包裝件以包裹形式運送時遇到的運輸危害，由于其試驗項目具有典型性，試驗強度較能貼近實際運輸危害的強度，因此該試驗程序越來越受到廣大產品生產企業的認同。
3a是由ista制定并每年根據最新的運輸狀況和運輸危害進行技術修訂的一項試驗程序，本文是基于2011年最新修訂的版本展開的，試驗項目中的可選項目應用率較低且真空下的振動試驗在中國國內還不能完成，目前只有美國少數實驗室可以操作。因此本文將不涉及可選試驗項目，只討論必選項目。
3a是對以包裹形式運輸的單個包裝件進行全面模擬測試的試驗程序。該程序適用于以包裹形式運輸的質量不大于70kg(150 lb)的包裝件。在試驗程序中，包裝件被分為的4種類型：小型包裝件、扁平型包裝件、長條型包裝件、標準型包裝件。
小型包裝件要求同時滿足3個條件：即體積小于13,000cm3；最長棱不大于350mm；質量不大于4.5kg。扁平型包裝件必須同時滿足3個條件：即最短棱不大于200mm；次短棱不小于最短棱的4倍；體積不小于13,000cm3。長條型包裝件需要同時滿足兩個條件：即最長棱不小于900mm；其余兩個軸向的棱長均不大于最長棱的20％。標準型包裝件則是凡不屬于上面幾種類型的包裝件的統稱為標準型包裝件。由于不同類型的包裝件對應的測試項目不同，因此試驗前確定包裝件類型十分重要，當既屬于扁平型又屬于長條型的包裝件，應按照長條型包裝件的試驗程序測試。
3a試驗程序按照上述幾種類型的包裝件設計了不同的試驗項目，在實驗室內模擬了這些運輸危害。在小型包裝件試驗項目的設計上，分為4個板塊：溫濕度試驗、跌落試驗（不在包裝袋內）、隨機振動試驗、第二次跌落試驗（在包裝袋內）。扁平型包裝件在試驗項目的設計上，分為7個試驗項目，即溫濕度試驗、跌落試驗、隨機振動試驗、跌落試驗、旋轉棱跌落試驗、傾翻試驗、集中沖擊試驗。長條型包裝件的試驗項目為7個，包括溫濕度試驗、跌落試驗、隨機振動試驗、跌落試驗、旋轉棱跌落試驗、傾翻試驗、橋架沖擊試驗。標準型包裝件的試驗項目4個：溫濕度試驗、跌落試驗、隨機振動試驗、跌落試驗。
縱觀上述4種不同類型的包裝件，它們各有不同的試驗項目，但是綜其根本可以看出，ista在試驗項目的設計上采用了溫濕度預處理——沖擊——振動——沖擊的大試驗模塊。以下將介紹大的試驗模塊的設計緣由。
溫濕度試驗要求包裝件在實驗室自然溫濕度條件下存放12小時，這是因為包裝件的外包裝通常采用紙箱，為了準確客觀地反應紙箱性能，瓦楞紙箱要在實驗室自然溫濕度條件下平衡一段時間。這一試驗項目是為了保證試驗結果的客觀準確性。
第一次沖擊試驗在3a里統一采用了跌落試驗，試驗要求進行9次跌落，按包裝件重量不同，跌落高度也有所不同，重的包裝件跌落高度較低，原因是重的包裝件在現實搬運過程中，發生跌落時的跌落高度通常也較輕的包裝件低。
振動試驗采用了兩個頻譜。一個是公路拖車模擬譜，另一個是車輛配送運輸模擬譜。公路譜的grms是0.53。運行此頻譜的理論行程峰峰值為47.12 mm(1.855 in)。車輛配送運輸模擬譜的grms是0.46。運行此頻譜的理論行程峰峰值為58.72mm(2.312 in)。振動時分別有3面、4面、6面向下進行帶或不帶頂部載荷的振動試驗。目的是模擬在正常運輸方向（通常為3面向下時）包裝件頂部有其他產品堆碼時的運輸狀況，以及包裝件沒有按正常方向放置且頂部有或沒有其它產品堆碼的運輸狀況。這樣的試驗設計基本涵蓋了包裝件在實際運輸時遇到的幾種典型情況。
第二次跌落與第一次跌落最大的不同體現在：標準型進行了3面的危險物跌落；小型包裝件進行了在包裝袋內的跌落；扁平型增加了2面的危險物跌落、旋轉棱跌落、旋轉面跌落、集中沖擊；長條型增加了2面的危險物跌落、旋轉棱跌落、旋轉面跌落、架橋沖擊。這些不同的試驗在設計安排上，是基于包裝件在運輸中由于各自在尺寸、重量上的特點，容易遭遇不同類型的危害。
可以看出“沖擊—振動—沖擊”的試驗板塊設計，是ista完全遵循了小包裹的運輸環節：即一個70公斤以下的包裝件在包裹運輸中，首先會遇到搬運、然后就是車輛運輸，到達目的地后又會進行第二次搬運。相對應遇到的危害反應在試驗上就是跌落、振動和跌落/沖擊。通過上述對于各個板塊的解釋，可以看出ista 3a非常貼合實際運輸危害的發生順序和種類。通過采用該試驗程序，可以客觀地反應70kg以下的包裝件應對小包裹運輸危害的能力，鑒定出包裝是否能很好地保護內裝物。
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3a是由ista制定并每年根據最新的運輸狀況和運輸危害進行技術修訂的一項試驗程序，本文是基于2011年最新修訂的版本展開的，試驗項目中的可選項目應用率較低且真空下的振動試驗在中國國內還不能完成，目前只有美國少數實驗室可以操作。因此本文將不涉及可選試驗項目，只討論必選項目。
3a是對以包裹形式運輸的單個包裝件進行全面模擬測試的試驗程序。該程序適用于以包裹形式運輸的質量不大于70kg(150 lb)的包裝件。在試驗程序中，包裝件被分為的4種類型：小型包裝件、扁平型包裝件、長條型包裝件、標準型包裝件。
小型包裝件要求同時滿足3個條件：即體積小于13,000cm3；最長棱不大于350mm；質量不大于4.5kg。扁平型包裝件必須同時滿足3個條件：即最短棱不大于200mm；次短棱不小于最短棱的4倍；體積不小于13,000cm3。長條型包裝件需要同時滿足兩個條件：即最長棱不小于900mm；其余兩個軸向的棱長均不大于最長棱的20％。標準型包裝件則是凡不屬于上面幾種類型的包裝件的統稱為標準型包裝件。由于不同類型的包裝件對應的測試項目不同，因此試驗前確定包裝件類型十分重要，當既屬于扁平型又屬于長條型的包裝件，應按照長條型包裝件的試驗程序測試。
3a試驗程序按照上述幾種類型的包裝件設計了不同的試驗項目，在實驗室內模擬了這些運輸危害。在小型包裝件試驗項目的設計上，分為4個板塊：溫濕度試驗、跌落試驗（不在包裝袋內）、隨機振動試驗、第二次跌落試驗（在包裝袋內）。扁平型包裝件在試驗項目的設計上，分為7個試驗項目，即溫濕度試驗、跌落試驗、隨機振動試驗、跌落試驗、旋轉棱跌落試驗、傾翻試驗、集中沖擊試驗。長條型包裝件的試驗項目為7個，包括溫濕度試驗、跌落試驗、隨機振動試驗、跌落試驗、旋轉棱跌落試驗、傾翻試驗、橋架沖擊試驗。標準型包裝件的試驗項目4個：溫濕度試驗、跌落試驗、隨機振動試驗、跌落試驗。
縱觀上述4種不同類型的包裝件，它們各有不同的試驗項目，但是綜其根本可以看出，ista在試驗項目的設計上采用了溫濕度預處理——沖擊——振動——沖擊的大試驗模塊。以下將介紹大的試驗模塊的設計緣由。
溫濕度試驗要求包裝件在實驗室自然溫濕度條件下存放12小時，這是因為包裝件的外包裝通常采用紙箱，為了準確客觀地反應紙箱性能，瓦楞紙箱要在實驗室自然溫濕度條件下平衡一段時間。這一試驗項目是為了保證試驗結果的客觀準確性。
第一次沖擊試驗在3a里統一采用了跌落試驗，試驗要求進行9次跌落，按包裝件重量不同，跌落高度也有所不同，重的包裝件跌落高度較低，原因是重的包裝件在現實搬運過程中，發生跌落時的跌落高度通常也較輕的包裝件低。
振動試驗采用了兩個頻譜。一個是公路拖車模擬譜，另一個是車輛配送運輸模擬譜。公路譜的grms是0.53。運行此頻譜的理論行程峰峰值為47.12 mm(1.855 in)。車輛配送運輸模擬譜的grms是0.46。運行此頻譜的理論行程峰峰值為58.72mm(2.312 in)。振動時分別有3面、4面、6面向下進行帶或不帶頂部載荷的振動試驗。目的是模擬在正常運輸方向（通常為3面向下時）包裝件頂部有其他產品堆碼時的運輸狀況，以及包裝件沒有按正常方向放置且頂部有或沒有其它產品堆碼的運輸狀況。這樣的試驗設計基本涵蓋了包裝件在實際運輸時遇到的幾種典型情況。
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