Définitions

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Vieillissement Climatique

Le vieillissement climatique peut être un effet cumulé de plusieurs contraintes climatique :

1) Température
2) Eau/Humidité
3) Rayonnement solaire et exposition aux UV

La température peut causer des dommages, notamment à des températures extrêmes. Des températures basses ou hautes et les leur alternances peuvent fragiliser, l’impression, l’emballage (packaging) et le produit.

L’’humidité atmosphérique détériore les caractéristiques mécaniques de certains matériaux tels que le papier, le carton, le bois et de générer de la corrosion sur les métaux.

Les contraintes de température et d’humidité se simule dans un enceinte climatique lors d’essais climatiques.

L’exposition au rayonnement solaire provoque la décoloration de l’impression et le jaunissement de certains vernis. Mais les matériaux de emballages sont également dégradés l’exposition au rayonnement solaire. Par exemple les papiers et les plastiques, qui jaunissent et peuvent devenir friable.

La couleur des liquides alimentaires peut également être affectée par l’action de la température ou de la lumière. Il est possible de comparer l’action de protection des contenants en utilisant des enceintes de vieillissement climatique ou à la lumière.

Les contraintes de rayonnement solaire et d’exposition aux UV se font lors d’essais de vieillissement à la lumière.

ECT et RCV d’une caisse en carton ondulé

Les essais de RCV et d’ECT sont indiqués sur les fiches techniques de caractérisation des caisses en carton ondulé.

La valeur de RCV indique la valeur de compression maximale que peut supporter une caisse. Elle est exprimée en Newton (N).

La valeur d’ECT indique la valeur de résistance à la compression sur chant du matériau. Elle est exprimée en kN/m.
Norme ISO 3037 – Détermination de la résistance à la compression sur chant.

Test d’éclatement (essai Mullen) et ECT

Dans la composition d’un carton ondulé, il existe différentes épaisseurs (simple, double, triple, etc), différents types de cannelure (A, B, C, E, F, etc), et une grande variété de papiers.

Ces différents composants déterminent la résistance et les performance mécanique du carton ondulé, ainsi que l’impact économique et environnemental. Des performances mécanique trop faible le carton peut s’écraser ou se perforer, trop importante et le carton est en sur qualité (coût non optimisé).

Il est aisé de comprendre qu’il faille caractériser ses performances. Ppour déterminer la résistance du carton ondulé, deux tests peuvent être réalisés, le test d’éclatement (Mullen) et l’ECT.

Le test d’éclatement est utilisé pour mesurer la force d’éclatement du carton ondulé afin d’évaluer sa durabilité à la manipulation. Cette caractéristique est indirectement liée à la capacité du carton à résister aux forces externes ou internes et donc à contenir et protéger un produit durant le transport.

Ensuite l’essai Edge Crush Test (ECT), qui est un test de performance directement liée à la capabilité de résistance à la compression d’un carton. L’ECT est une mesure de la résistance à la compression sur chant du carton ondulé. Elle est mesurée par compression d’un échantillon de carton posé entre deux plateaux perpendiculaire à la direction des cannelures.

Ainsi ces mesures permettent de vérifier que les caractéristiques technique des cartons ondulés livrés correspondent au cahier des charges d’achat.

Des classements comme le 4C+E permettent d’établir des catégories de cartons ondulés.

Notons que ces valeurs d’ECT et d’éclatement ne caractérisent que le matériau carton ondulé. Il est alors important de réaliser des essais complémentaires comme la RCV ,qui est un test de compression du carton afin de mesurer l’importance de la géométrie de la caisse.

Location d’enceinte climatique

La location d’enceinte climatique consiste en l’action de prendre ou de donner à bail un matériel durant une période variable.
Cette location d’enceinte climatique peut faire sujet de frais de cautionnement et de frais de retour du matériel.

NF H 00-060, ASTM D4169, ISO 4180, norme ISTA

Est il possible d’établir un comparatif entre ces différentes normes de validation de système d’emballage, essai de validation de transport :

Ces quatre normes sont en des programmes d’essais qui permettent de simuler en laboratoire les quatre grandes contraintes des circuits logistiques : contrainte environnementale (température, humidité,…), contrainte de gerbage/stockage, contrainte de manutention (chute, choc,…) et contrainte de vibration.

Même si ces normes peuvent être équivalente sur certains programmes d’essais, elles peuvent varier sur les séquences et leurs paramètres de tests. Il est alors difficile d’établir une comparaison non exhaustive de ces normes de test de transport.

Comment choisir entre ces normes ?

Il faut au préalable bien définir votre besoin. Pourquoi voulez vous ce type de validation d’emballage? Quelle famille d’emballage est concerné? Le circuit logistique ? Quel est le marché cible? Vos zones d’expéditions?…

Avec ces éléments, il sera possible de choisir sur telle ou telle norme, les séquences, les paramètres de tests, le nombre d’échantillons,…

Pour plus d’informations ou pour réaliser un test selon ces normes :

Enceinte climatique

L’objectif des enceintes climatiques est de simuler des conditions précises d’environnement en température, humidité, lumière, pression… Elle permettent le conditionnement d’échantillons et simulation d’environnement et d’essais de produits ou matériel.

Dans les enceintes climatiques utilisées dans l’industrie et dans les laboratoires, on distingue deux grands types :

– Les enceintes climatiques avec régulation de l’humidité relative

– Les enceintes thermique sans régulation de l’humidité relative (appelées aussi étuve)

Domaines d’utilisation : Laboratoire de test, et au sein des services qualité de l’industrie automobile, industrie de matière chimique et plastiques de l’industrie électrique, de l’aéronautique, de la mécanique de précision, industrie textile, construction, …

RCV : essai de compression

Lors d’un essai de compression (test de résistance à la compression verticale), un objet ou produit ( bouteille plastique, une cannette aluminium, pot de yaourt, caisse…) est comprimée entre les plateaux d’un appareil de compression.

La charge verticale provoque une déformation de l’objet. Les valeurs de la résistance à la compression (valeur de RCV) fournies par cette méthode ne peuvent pas être utilisées pour déterminer la participation à la résistance au gerbage.

Vous trouverez plus d’informations sur des essais de compression sur les caisses carton dans cette définition : RCV : Test de compression de caisse carton

Pour plus d’informations ou pour réaliser un test de RCV :

Vibration

D’autres notions sont liées à la Vibration :

L’amplitude d’une vibration quantifie son niveau. La valeur de l’amplitude est exprimée : valeur efficace, moyenne, crête ou de crête à crête.
Le facteur de crête est le rapport entre la valeur crête et la valeur efficace d’un signal. Dans le cas d’un signal sinusoïdal, le facteur de crête est égal à √2.
La Densité spectrale de puissance (DSP ou PSD), qui s’exprime en g2/Hz, quantifie la puissance d’un signal aléatoire dans une bande de fréquence. La PSD est obtenue en calculant le rapport entre le carré de l’accélération efficace et la largeur de la bande de fréquence. Les PSD sont utilisées lors des essais de vibration dans les tests ASTM, ISTA, ISO.
L’harmonique est la multiple de la fréquence fondamentale d’un signal périodique.
L’octave est l’intervalle compris entre deux fréquences dont le rapport est de 2.
La force requise pour un essai de vibration correspond au produit de la masse totale mobile (échantillon, fixation,…) par l’accélération maximale requise.
RMS (Root Mean Square) signifie racine carrée de la moyenne du carré. Celle -ci permet de calculer la valeur efficace d’un signal. Lors d’un essai de vibration, nous parlons de G rms.
La résonance est la réponse maximale d’un système à une excitation constante.
L’anti-résonnace se manifeste lorsque la réponse d’un système est au minimum à excitation constante.
La vitesse s’exprime en mètres par seconde ou en millimètres par seconde. La vitesse vibratoire est la dérivée du déplacement.
L’accélération est la dérivée de la vitesse vibratoire. Les unités d’accélération sont en m/s2 ou en g (1 g = 9,81 m/s2).
Un signal périodique se répète identiquement à lui-même et ses valeurs peuvent être prévues à l’avance. C’est le cas par exemple d’un signal sinusoïdal.
Les décibels (dB) permettent d’évaluer l’augmentation ou la diminution de l’amplitude d’un signal à partir d’un rapport logarithmique.
Une sous-harmonique est la composante de fréquence sous-multiple de la fréquence fondamentale d’un signal périodique.

Vibration aléatoire

Une vibration aléatoire se dit d’un signal vibratoire qui ne peut être décrit que par ses propriétés statistiques. Dans le cas contraire il s’agit d’un signal déterministe.

Les vibrations aléatoire sont utilisées dans les tests de performances, réalisées dans des laboratoires de tests et d’essais, tels que ASTM D4169, ISO 4180 et des normes ISTA lors des essais de vibration.

Le laboratoire d’essais METROPACK et ses collaborateurs sont certifiés ISO 9001 (par l’Afaq),
ISTA (International Safe Transit Association), ASN (Autorité de Sureté Nucléaire) et ONU.