Worauf prüfen die Druckfestigkeitsprüfung und der Falltest bei Verpackungsboxen jeweils?
💡 💡 Auf einen Blick
Druckprüfung prüft die Stapelbelastbarkeit, Fallprüfung simuliert Belastungen beim Be- und Entladen – beide decken zusammen die zwei typischen Belastungsarten von Transportverpackungen ab.
Warum diese beiden Prüfungen durchgeführt werden
Verpackungsschachteln sind in der Logistikkette zwei typischen Arten von Belastungen ausgesetzt: zum einen dem statischen Druck, der durch das Stapeln im Lager und das Übereinandersetzen in Containern entsteht; zum anderen den plötzlichen Stößen, die beim Transport, beim Be- und Entladen sowie bei der Paketsortierung auftreten. Die Druckfestigkeitsprüfung und die Fallprüfung decken jeweils diese beiden Belastungsszenarien ab und sind die am häufigsten eingesetzten Leistungsprüfungen für Transportverpackungen.
Gemäß GB/T 6543-2008 „Einwandige und doppelwandige Wellpappenschachteln für Transportverpackungen" sowie den ISTA-Programmen (International Safe Transit Association) werden Verpackungslösungen für E-Commerce, Export und Haushaltsgeräte in der Regel vor der Serienproduktion diesen beiden Prüfungen unterzogen, um zu verifizieren, ob die Materialauswahl und die konstruktive Auslegung den tatsächlichen Transportbedingungen genügen.
Druckprüfung: Bestimmung der Stapeldruckfestigkeit
Bei der Druckprüfung wird eine leere oder mit Inhalt befüllte Fertigbox in einer Druckprüfmaschine positioniert und gleichmäßig eine vertikale Last in Richtung der Deckenplatte aufgebracht, bis der Karton verformt wird oder kollabiert. Dabei werden im Wesentlichen drei Fragen beantwortet:
- Wie viele Lagen kann der Karton im Lager gestapelt werden? Entspricht der Stapelprüfung.
- Sind Materialstärke und Wellentyp ausreichend gewählt? Entspricht der kombinierten Bewertung von Kantenstauchfestigkeit und Flachstauchfestigkeit.
- Tritt bei längerer Belastung eine Verformung auf? Entspricht dem Kriechverhalten und der bleibenden Druckverformung.
Gängige Normen sind GB/T 4857.4 (Prüfverfahren für die Druckfestigkeit von Packstücken mittels Druckprüfmaschine) sowie ISO 12048. Die Bewertungskriterien sind in der Regel die Druckfestigkeit (Einheit N oder kgf) und die Rate der bleibenden Druckverformung. Bei Exportaufträgen wird zusätzlich auf die ISTA-Verfahren 2A und 3A zur Druckfestigkeitsprüfung der Gesamtverpackungslösung zurückgegriffen.
Falltest: Simulation von Handhabungsstößen
Beim Falltest wird eine mit dem tatsächlichen Inhalt (oder einem Ersatz) befüllte Verpackungseinheit aus einer festgelegten Höhe frei fallengelassen, sodass eine bestimmte Fläche, Kante oder Ecke auf einen harten Boden aufprallt. Geprüft wird im Kern die strukturelle Integrität unter Stoßbelastung. Typische Prüfpunkte sind:
- Ob der Karton reißt oder Eindrücke durchdringen.
- Ob der Inhalt sich verschiebt, beschädigt wird oder seine Funktion verliert.
- Ob Verpackungsklebeband, Verschlüsse oder Tragegriffe sich lösen.
- Ob das Polstermaterial der Innenauskleidung die Stoßenergie ausreichend absorbiert.
Die entsprechenden Normen sind GB/T 4857.5 (Fallprüfung) sowie die ISTA-Prüfverfahren 1A/2A/3A. Die Fallhöhe richtet sich nach der Transportart: in der Regel 0,6–1,0 m beim Landtransport, 0,3–0,6 m beim Lufttransport und bis zu 1,5 m bei manueller Be- und Entladung. Flächen, Kanten und Ecken werden jeweils einmal fallengelassen; das Gesamtergebnis wird anhand der schwächsten Seite beurteilt.
Wie die beiden Prüfungen zusammen eingesetzt werden
In einem vollständigen Verpackungs-Verifizierungsprogramm wird in der Regel zunächst die Druckfestigkeitsprüfung durchgeführt – um zu bestätigen, dass der Karton Stapeldrücken standhält; anschließend wird an derselben Charge eine Fallprüfung vorgenommen – um die Sicherheit des Inhalts bei Stößen zu bestätigen. Wenn die Druckfestigkeit erreicht wird, die Fallprüfung jedoch nicht bestanden wird, ist häufig die Dämpfungsstruktur (Wellpappe-Zwischenlage, EPE-Schaum, Wabenpappe) zu schwach ausgelegt; wird die Druckfestigkeit nicht erreicht, müssen das Flächengewicht des Deckenpapiers, die Wellenkombination oder die Kartonkonstruktion angepasst werden.
Für Unternehmen liegt der Wert dieser beiden Prüfungen darin, „Transportschäden" von passiven Reklamationen in eine aktive Verifizierung umzuwandeln. Generell empfiehlt es sich, jeweils eine Wiederholungsprüfung vor der Serienproduktion eines neuen Produkts, bei Änderung der Versandart (z. B. Umstellung auf Seefracht) sowie beim Ersatz von Materialien durchzuführen.
Häufige Fragen
Wie sind die Werte im Druckfestigkeitsprüfbericht zu interpretieren?
Die Werte geben die Kraft an, die der Karton im Moment des Versagens unter der Druckmaschine aushält, üblicherweise in N oder kgf. In Kombination mit den Kartonabmessungen lässt sich die Druckfestigkeit pro Flächeneinheit berechnen; übliche Referenzwerte sind ≥6000 N für doppelwellpappe Kartons und ≥3000 N für einwellpappe Kartons.
Nach welchen Kriterien wird die Fallhöhe beim Falltest festgelegt?
Die Fallhöhe richtet sich nach der Transportart. Im Straßentransport beträgt sie in der Regel 0,6–1,0 m, im Lufttransport 0,3–0,6 m, bei manueller Be- und Entladung bis zu 1,5 m. Für Exportaufträge kann zur Auswahl der passenden Stufe auf die ISTA-Verfahren zurückgegriffen werden.
Muss der Prüfkarton das tatsächliche Produkt enthalten?
Es wird empfohlen, das tatsächliche Produkt oder einen Ersatz mit gleichem Gewicht und gleichen Abmessungen zu verwenden. Eine Prüfung mit leerem Karton spiegelt nur die Materialfestigkeit wider und kann die Abstimmung zwischen Polsterung und Inhalt nicht bestätigen.
Wie viele Wiederholungen sind bei der Druckfestigkeitsprüfung erforderlich?
Innerhalb derselben Charge werden üblicherweise 3–5 Muster geprüft, das Ergebnis wird als arithmetisches Mittel angegeben. Bei zu großer Streuung sollte die Anzahl der Muster erhöht und die Chargenschwankung des Materials untersucht werden.
Sind diese beiden Prüfungen auch bei kleinen Sonderanfertigungen erforderlich?
Bei Versand per E-Commerce oder Kurierdienst wird empfohlen, mindestens eine Basisprüfung durchzuführen. LeXiang Verpackung unterstützt Sonderanfertigungen in kleinen Stückzahlen und großer Variantenvielfalt und kann bereits in der Bemusterungsphase eine externe Prüfung parallel organisieren.
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