ASTM D4169 Transportcontainer und Systemleistungstest

ASTM D4169, Standardverfahren für Leistungsprüfungen von Versandbehältern und -systemen, wurde von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelt und bietet eine Grundlage für die Bewertung der Widerstandsfähigkeit von Versandeinheiten gegenüber den Transportbedingungen im Labor. Dies wird durch die Implementierung eines Testplans erreicht, der eine Reihe von vorhersehbaren Gefahren während verschiedener Transportzyklen berücksichtigt. Dieses Verfahren ersetzt jedoch nicht die Materialeigenschaften oder bestehende Testverfahren vor dem Versand.

ASTM D7386 wird zum Testen von Verpackungen für Einzelpaketsendungen empfohlen. Seine Eignung für die Verwendung mit Gefahrstoffen ist jedoch nicht erwiesen.

Für die Zwecke dieser Norm gelten zusätzlich zu den in ASTM D996 angegebenen Begriffen und Definitionen die folgenden Definitionen:

• Abnahmekriterien beziehen sich auf das akzeptable Qualitätsniveau, das erreicht werden muss, nachdem die Transporteinheit dem Testplan unterzogen wurde.
• Die Sicherheitsstufe gibt die Prüfintensität basierend auf der Eintrittswahrscheinlichkeit in einem typischen Einsatzzyklus an. Stufe I ist eine hohe Prüfintensität mit geringer Eintrittswahrscheinlichkeit. Stufe III ist eine niedrige Prüfintensität mit entsprechend hoher Eintrittswahrscheinlichkeit. Stufe II liegt zwischen diesen Extremen. Für Einsatzzyklus 18 gilt MIL-STD-2073–1 für militärische Schutzstufendefinitionen.
• Der Rückprallkoeffizient drückt das Verhältnis der Rückprallgeschwindigkeit zur Aufprallgeschwindigkeit aus.
• Ein Vertriebszyklus ist eine sequenzielle Liste von Testplänen, mit denen die Gefahrenelemente simuliert werden, die auf einer bestimmten Route einer Transporteinheit von der Produktion bis zum Verbrauch erwartet werden.
• Ein Zubringerflugzeug ist ein kleines, möglicherweise nicht druckbelüftetes Flugzeug, das zum Transport von Expresspaketen verwendet wird.
• Ein Gefahrenelement ist ein bestimmtes Ereignis in einem Vertriebszyklus, das eine Gefahr für eine Transporteinheit darstellen kann. Das Element wird normalerweise mit einem einzigen Testplan simuliert.
• Eine Versandeinheit ist die kleinste vollständige Einheit, die in einem Transportmedium, z. B. einem Versandbehälter, samt Inhalt untergebracht wird. Eine kleine Versandeinheit ist definiert als eine Einheit, deren Seitenmaß oder Durchmesser 1,52 m nicht überschreitet und deren Bruttogewicht 45 kg oder weniger beträgt. Eine große Versandeinheit ist definiert als eine Einheit, deren Seitenmaß oder Durchmesser mindestens 1,52 m überschreitet oder deren Bruttogewicht 45 kg überschreitet und die an einem Sockel oder Boden einer Versandeinheit befestigt ist.
• Ein Testplan ist eine spezifische Liste der Testreihenfolge, die durchgeführt werden muss, um die erwarteten Gefahren während des Einsatzzyklus einer Versandeinheit zu simulieren. Dazu gehören die Testintensität und die Anzahl der durchzuführenden Tests nacheinander.
• Das Testprogramm enthält einen Verweis auf das anzuwendende Verfahren, die drei Sicherheitsstufen und die dem Programm zugrunde liegende Testmethodik. Ziel des Programms ist die Simulation der Kräfte, die während der einzelnen Gefahrenelemente des Einsatzzyklus entstehen.
• Die Gesamtgeschwindigkeitsänderung ist die Summe der Aufprall- und Rückprallgeschwindigkeiten.

Prüfmuster bestehen aus repräsentativen Proben vollständiger Versandeinheiten inklusive des tatsächlichen Inhalts. Produkte mit Mängeln oder geringfügigen Mängeln dürfen verwendet werden, sofern die fehlerhafte Komponente nicht geprüft und der Mangel im Prüfbericht dokumentiert wird. Dummy-Prüflasten sind zulässig, wenn die Prüfung des tatsächlichen Produkts gefährlich wäre. Bei Verwendung einer Dummy-Last muss mittels Messgeräten festgestellt werden, ob die Zerbrechlichkeitsgrenze des tatsächlichen Produkts überschritten wird.

Werden Testpakete an die Teststelle geschickt, ist darauf zu achten, dass Produkt und Verpackung unbeschädigt sind. Bestehen Zweifel am Zustand der Verpackung, ist das Produkt vor der Prüfung in neues Verpackungsmaterial umzupacken.

Die Anzahl der Wiederholungsprüfungen hängt von den gewünschten Prüfzielen und der Verfügbarkeit von Ersatzprodukten und Versandbehältern ab. Wiederholungsprüfungen werden empfohlen, um die Zuverlässigkeit der Prüfergebnisse zu erhöhen.

Wenn im Vertriebszyklus klimatische Bedingungen herrschen, die die Leistungsmerkmale des Produkts, des Versandbehälters oder von Komponenten wie Polsterungen beeinträchtigen, wird eines der folgenden Verfahren angewendet:

• Die Prüfung erfolgt unter Standardbedingungen, wobei alle klimatischen Bedingungen berücksichtigt werden. Versandeinheiten werden in einer Standardatmosphäre von 23 Grad Celsius plus/minus 1 Grad Celsius und 50 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit plus/minus 2 Prozent konditioniert. Für jede Sicherheitsstufe müssen dieselben atmosphärischen Bedingungen eingehalten werden. Es wird eine Konditionierungsdauer von 72 Stunden empfohlen, damit alle Komponenten der Verpackung und des Produkts ein Gleichgewicht erreichen.
• In manchen Fällen kann es notwendig sein, einige oder alle Prüfungen unter bestimmten klimatischen Bedingungen durchzuführen, wie sie in ASTM D4332 oder ASTM D951 aufgeführt sind, oder unter anderen (Salz, Sprühnebel, Wassereintauchen, Feuchtigkeit oder Temperatur). Für jede Sicherheitsstufe sollten dieselben klimatischen Bedingungen verwendet werden. Eine Konditionierungsphase sollte vorgesehen werden, damit alle Komponenten der Verpackung und des Produkts ausreichend Zeit haben, ihr Gleichgewicht zu erreichen.

Kurz gesagt bietet diese Norm eine strukturierte Methode zur Prüfung der Widerstandsfähigkeit von Verpackungssystemen gegenüber Transportgefahren. Sie wird typischerweise für Pakete verwendet, die mit verschiedenen Transportmitteln wie LKW, Flugzeug oder Bahn versendet werden. Die Anwendung dieser Norm umfasst im Allgemeinen folgende Schritte:

• Bestimmung des Transportmediums (Distributionszyklus): z. B. LKW-Fracht, Luft- und LKW-Fracht, internationale Sendungen oder Exportsendungen mit Seecontainern).
• Wählen Sie die Sicherheitsstufe: Stufe I ist die strengste, Stufe II ist mittelschwer (am häufigsten verwendet) und Stufe III ist die am wenigsten strenge.
• Bestimmen der Paketart und des Paketinhalts: Paketkonfiguration, Produktart und Zerbrechlichkeit sowie Paketgewicht und -abmessungen.
• Entwicklung des Testplans (Gefahrenabfolge): Erstellen einer Testabfolge basierend auf dem ausgewählten Bereitstellungszyklus und der Sicherheitsstufe. Zum Beispiel Handhabung (Falltests, Rotationsaufprall), Kompression (statische und dynamische Kompression), Vibration (zufällige oder wiederholte Vibration), Schock (schräger Aufprall oder horizontaler Aufprall) und Umwelteinflüsse (atmosphärische Konditionierung).
• Konditionierung des Pakets: Das Paket wird gegebenenfalls gemäß den Umgebungsrichtlinien (z. B. Temperatur und Luftfeuchtigkeit) vorkonditioniert.
• Durchführen von Tests: Die Tests werden in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt. Typische Tests können sein:
  • Falltests aus festgelegten Höhen und Richtungen
  • Druckversuch zur Stapelfestigkeit
  • Vibrationstest zur Simulation des Transports
  • Schocktests, wie z. B. Stöße durch plötzliches Bremsen
• Auswertung der Ergebnisse: Nach dem Test werden Verpackung und Produkt geprüft. Produktschäden werden überprüft, die Integrität der Verpackung wird beurteilt und festgestellt, ob die Verpackung weiterhin die Leistungskriterien erfüllt.

Unser Unternehmen unterstützt seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Evaluierungsaktivitäten. Es verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß ASTM D4169 Standard Practice für Leistungsprüfungen von Versandbehältern und -systemen an.