快速答案:内衬厚度要先用单件重量除以真实承压面积算出静态压强,再乘 20 倍跌落放大系数,对到 30 kg/m³ 泡棉 25% 应变处的 50 kPa 线上,5、10 与 15 毫米的差别就落在这段压缩行程里。2 kg 配 10 mm、0.6 m 跌落实测形变 4.2 mm,再重就上 15 mm,5 mm 只留给 1 kg 以下。
目录
- 内衬厚度决定的是压缩行程
- 用压强查厚度:三步定档
- 5、10、15 毫米各管哪一档
- 叠层与占位:30 毫米的代价
- FAQ
一、内衬厚度决定的是压缩行程
5、10 与 15 毫米这三个数,在箱子里量的不是泡棉有多厚,而是泡棉能被压下去多少毫米。泡棉吸收跌落能量靠压缩行程,厚度只是这段行程的上限。
30 kg/m³ 的 EPE 在 25% 应变时应力约 50 kPa,过了 25% 曲线开始陡升。设计上把 25% 当作可用行程的边界:5 mm 给 1.25 mm,10 mm 给 2.5 mm,15 mm 给 3.75 mm。
行程每多 1 mm,同样的峰值力下就多吸一份能量。三档厚度真正的差别在这里,不在「厚一点更保险」。
内衬厚度也是从内腔里扣出来的。单边放 15 mm,设备可用高度就少 15 mm;左右各放 15 mm,宽度少 30 mm。15 mm 因此不适合当默认值,它更适合留给真正需要行程的那一档重量。
同样 15 mm,密度不同,25% 应变对应的应力也不同。30 kg/m³ 是 50 kPa,45 kg/m³ 会到 80 kPa 上下,行程边界不变,能扛的峰值压强却向上走。选内衬厚度之前先确认密度,否则表里的档位全部失效。
薄不等于软。5 mm 的 EPE 在 1 kg 单件下压不到 1 mm,摸起来比 15 mm 还硬,可它一旦压到底就没有余量了。
三档之外还有 20 mm 与 25 mm,只是现场最常用的是 5、10、15 这三个整数,配套箱型也最多。
还有一层容易被忽略:箱壁 4 mm、加强筋 3 mm 高,内腔的实际可用面比标称尺寸各缩 2 mm,留给内衬厚度的余量只有图纸值的九成。
二、用压强查厚度:三步定档
第一步算静态压强,单件重量除以承压面积。2 kg 的设备底面 120×80 mm,承压面积 0.0096 m²,静态压强约 2.0 kPa。
第二步乘跌落放大系数。0.6 m 自由跌落按静态的 20 倍估峰值,2.0 kPa 放大到 41 kPa,落在 30 kg/m³ EPE 的 50 kPa 之内,10 mm 这一档就站得住。
第三步对表。峰值压强低于 10 kPa 用 5 mm,10 到 25 kPa 用 10 mm,25 到 50 kPa 用 15 mm;超过 50 kPa 说明承压面积太小,先把接触面做大,再谈加厚。
下表三档的实测值来自同一台落锤台架,配重与落高按行标注。读数取泡棉最大形变,不是箱体位移。
| 厚度 | 25% 应变行程 | 台架实测 | 适用上限 |
|---|---|---|---|
| 5 mm | 1.25 mm | 1 kg / 0.3 m 形变 1.1 mm | 压紧薄件 |
| 10 mm | 2.5 mm | 2 kg / 0.6 m 形变 4.2 mm | 1 到 3 kg |
| 15 mm | 3.75 mm | 压缩到 60% 吸收 42 J | 3 到 8 kg |
承压面积最容易被跳过。同一台 2 kg 设备,底面从 120×80 mm 缩到 60×40 mm,面积掉到四分之一,静态压强升到 8.2 kPa,峰值跟着到 164 kPa,10 mm 的 EPE 会被直接压过 60%。
量承压面积要按真实接触面算,不能按设备外形轮廓。底面有四个 10 mm 高的脚垫,接触面积只有脚垫那四小块,整机投影面积会把它算大三到五倍,压强被低估,内衬厚度就跟着选薄。
跌落高度按实际搬运取,不按标准值抄。手持搬运 0.6 m,肩扛 1.2 m,车载堆码 0.9 m,三个高度对应的峰值压强差一倍以上,同一台设备的内衬厚度会落在不同档。
三、5、10、15 毫米各管哪一档
5 mm 的定位是压紧。它配 1 kg 以下、跌落 0.3 m 的轻件,例如面板、薄型传感器,作用是让设备不晃,不是替设备挡冲击。
10 mm 是手持设备的主力档。2 kg 配 0.6 m 跌落,实测形变 4.2 mm,等于厚度的 42%,已经越过 25% 的设计线,属于借余量在用。再加重量,泡棉进入密实段,冲击会直接传进箱底。
15 mm 对应 42 J 的吸能。按 2 kg 折算,相当于 2.1 m 自由跌落的势能;按 8 kg 折算只剩 0.53 m。同一档厚度,承重越大,能用的跌落高度越矮。
一箱装多件时,内衬厚度按最重的那一件定,其余位置用同档泡棉填平。混装最忌讳按平均重量算:平均 2 kg,里面有一件 4.5 kg,落地的瞬间只有那一件受力。
| 压强 kPa | 厚度 | 说明 |
|---|---|---|
| 10 以下 | 5 mm | 只做压紧,行程 1.25 mm |
| 10 到 25 | 10 mm | 手持设备常规档 |
| 25 到 50 | 15 mm | 仪器与工具,吸能 42 J |
| 50 以上 | 15 mm 双层 | 先加大承压面,再加厚 |
压强落在 25 到 50 kPa 之间时,10 mm 也能装,但形变会超过 50%,泡棉进密实段,回弹变慢,开盖有吸附感。
厚度和压强是一对,分开定就会错。先算压强,再查档,最后才在毫米上加减。
四、叠层与占位:30 毫米的代价
现场常见的做法是把 5 mm、10 mm、15 mm 叠在一起,想要又软又稳。三层加起来 30 mm,内腔净高先被吃掉 30 mm,设备位跟着缩。
叠层还有第二个代价。层与层之间不粘,侧向受力时每层各滑 2 到 3 mm,叠三层累计 6 到 9 mm,设备在槽里会歪。
要叠就粘住。背胶按 0.5 mm 另计,粘完之后整块按最软的一层算性能,5 mm 放外层,等于把整块拉到 5 mm 的水平。
盖内那一层同样计入总厚度。盖内 10 mm 加箱底 15 mm,合盖后是 25 mm 的夹持,但冲击由箱底承担,盖内只负责压住,两层的账不能互相抵。
| 设备类型 | 单件重量 | 厚度 | 依据 |
|---|---|---|---|
| 手持终端 | 0.8 到 2 kg | 10 mm | 0.6 m 跌落形变 4.2 mm |
| 光学仪器 | 3 到 5 kg | 15 mm | 需 42 J 吸能 |
| 面板与薄件 | 1 kg 以下 | 5 mm | 只做压紧 |
| 金属工具 | 5 到 8 kg | 15 mm 加承压板 | 尖角先做护角 |
尖角是例外。同样 8 kg,底面平整的工具用 15 mm 就够;带棱角的要把接触面积做大,否则压强集中在几平方厘米上,15 mm 也会被压穿。
叠层之前先量三件事。量单件重量,量底面尺寸,量最尖的那一处。重量决定档,底面决定压强,尖角决定要不要加护角。三件事量完,内衬厚度基本就定了。剩下的是占位,每加 5 mm,内腔就少 5 mm。这句话在选箱型时比在挑泡棉时更值钱。
结论
内衬厚度的判定顺序是先压强、再行程、最后才是毫米数。2 kg 手持设备配 0.6 m 跌落,静态压强 2.0 kPa、峰值 41 kPa,10 mm 的 2.5 mm 行程够用,实测 4.2 mm 已是上限。3 kg 以上或 0.9 m 以上直接进 15 mm,42 J 的吸能才有意义。5 mm 只留给 1 kg 以下的压紧件,三层叠放的 30 mm 占位与 6 到 9 mm 侧滑通常不值得。
本文仅讨论容器(箱体)侧的规格与设计含义,不涉及箱内物品的任何操作、装填或使用事项。
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