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필요 압축강도, 골판지상자 재질구성의 산출법

골판지상자의 필요압축강도, 재질구성은 다음과 같이 해서 산출할 수 있다.

1. 필요압축강도의 산출

물류과정에서 가장 골판지상자에 하중이 미치는 것은, 통상 창고에서 제품이 골판지상자에 넣어져 보관되는 경우이다.

그 경우, 가장 아래의 골판지상자에 가장 많은 하중이 실린다. 따라서 가장 하단에 어느 만큼 하중이 걸리는가 계산해, 그것에 수분에 의한 열화, 보관기관에 의한 열화, 적재방법에 의한 열화 등의 골판지 압축강도의 저하를 고려한 안전율을 올려 필요압축강도를 산출한다.



따라서 450kgf 이상의 압축강도를 가진 골판지상자를 설계하지 않으면 안 된다.


2. 안전율에 관해서

앞에 서술한 바와 같이 골판지상자는 각종 요인에 의해 압축강도가 열화된다. 따라서 미리 어느 정도 열화 하는가를 고려해 안전한 설계를 할 필요가 있으며, 이 계수를 안전율이라 한다.

열화요인(예)

① 골판지 및 골판지상자 제조시의 열화 - 5%

② 보관시기에 의한 열화(3개월) - 45%

③ 환경조건에 의한 열화(30℃, 80%RH) - 20%

④ 적재방법에 의한 열화 - 20%

⑤ 수송 및 하역에 의한 열화 - 10%

상기 열화요인을 고려한 안전율의 산출은 다음과 같다.



각각 내용품 및 물류조건에 의해 안전율은 달라지지만, 개개의 조건을 파악해, 정확하게 안전율을 산출하는 것은 실제상 어려운 경우가 많다. 따라서 일반적으로는 과거의 경험상 지견을 살려 표1과 같이 안전율을 목표로 해 필요압축강도의 산출을 행할 수 있는 경우가 많다.




3. 골판지상자 재질구성의 산출

필요압축강도가 산출되면, 그 강도를 만족하는 골판지의 구성을 산출할 필요가 있다. 켈리커트식을 사용하는 예를 이하에 기술한다 (원지의 링크러쉬치는 <표 2> 참조).




(산출사례)

앞에 서술한 450kgf 이상의 상자압축강도를 가진 골판지상자(0201)의 구성산출

* A플루트의 경우 (골조율 =1.6)

P = 0.748 × Rx × Z1/3

∴ 450 = 0.748 × Rx × [(36 + 30) × 2]1/3

에서 Rx ≒ 118

골심지는 B급 125g/㎡를 사용하면, 안팎 라이너의 합계 링크러쉬는

118 - (14 × 1.6) = 95.6

안팎이 같은 라이너를 사용하면, 라이너의 필요 링크러쉬치는

95.6 ÷ 2 ≒ 47.8kgf

이 이상의 링크러쉬강도를 가진 라이너는 표2에서, A급 280g/㎡, AA급 280g/㎡이다.

코스트면을 고려해 A급 280g/㎡ 사용한다.

따라서 골판지상자의 구성은 A급 280 × B급 125 × A급 280(A플루트)이 된다.

마찬가지로 B플루트, AB플루트 사용의 경우, 어떤 구성이 되는지 시험해보면 좋다.

<표 2>와 같은 실체의 원지 링크러쉬치를 항상 파악해 두는 것이 대단히 중요하다.(단 표는 일본의 경우임)

이상과 같이 골판지의 구성이 산출되지만, 최종적으로는 제품을 넣은 상태에서의 진동, 낙하, 압축 등의 포장화물시험에서 문제가 없는지 확인해 실수송테스트를 거쳐 사양이 결정된다.

이상, 기본적인 압축강도에 초점을 맞춘 강도설계에 관해서 서술했지만, 실제로는 개개의 물류, 유통조건, 니즈에 대응한 형식, 부속, 편리성의 부여, 판촉성 등을 기본설계방법에 가미해, 골판지상자의 설계가 행해지게 된다.


[2000-10-13]
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