온도 조건에따른 재질별 완충 특성변화

소개글

온도 조건에따른 재질별 완충 특성변화에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

2.26
2.27
23℃
1.39
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2.05
2.40
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70℃
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2.06
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2.66
3.22
아이소핑크
5℃
1.49
1.54
1.57
1.6
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2.06
2.00
2.00
2.00
23℃
1.53
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1.59
1.65
1.75
2.08
70℃
1.03
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1.02
1.09
1.22
발포율 Table
발포스티로폼
아이소핑크
Vi
Vf
발포율
Vi
Vf
발포율
4.45
245.00
5503%
5.18
245.00
4727%
4.48
245.00
5471%
5.11
245.00
4792%
4.57
245.00
5367%
5.28
245.00
4642%
4.77
245.00
5132%
5.24
245.00
4672%
5.18
245.00
4727%
5.26
245.00
4657%
4.77
245.00
5132%
5.21
245.00
4704%
4.49
245.00
5460%
5.23
245.00
4688%
5.13
245.00
4775%
5.29
245.00
4634%
5.17
245.00
4735%
5.29
245.00
4634%
데이터 분석
각 온도별 스티로폼&아이소핑크 응력비교
-그래프 1을 살펴보면 스티로폼은 온도에 상관없이 압축강도가 증가하는점을 관찰할수있다. 반면에 그래프 2를 살펴보면 저온과 상온이었을때에 비해 고온에서의 압축강도는 현저히 감소하였다. 따라서 스티로폼이 아이소핑크에비해 열에대한 안정성은 좋다고 판단할수있다.
그래프 3을 보면 스티로폼은 저온에서의 응력이강하고 고온,상온 순서이다. 아이소핑크같은경우에는 상온,저온 다음에 고온일때 응력이 나쁘다. 이 그래프로 판단하여 패키징에 활용할 경우 아이소핑크보다는 스티로폼이 더 적합하다고 예상된다.(완충계수 Table참조) 추운지방에서의 완충재들의 특성은 온도에 별로 영향을 받지 않으리라 예상되지만, 적도지방이 고온의환경에서 아이소핑크는 노출시 응력이 낮기 때문에 제대로된 완충재 역할을 못할것으로 예상된다.
=>스티로폼 > 아이소핑크(완충효과) / 아이소핑크는 고온에서 완충재로써 부적합예상
면적이 다른 시편과의 비교(100/100/50)
- 기존에 정해진 실험의 시편(70/70/50)과 면적이 다른시편(100/100/50)의 완충재에 걸리는 응력에 대해서 측정해본 결과 걸리는 응력은 미세한차이(소수점 두자리수)를 제외하고는 응력값이 같다는걸 볼수있다. 하지만 UTM실험장치에서 설정한 값이 다르다는 요소를 배재할수는 없다.(가해주는 하중값이 300kgf 와 200kgf 100kgf차이)
그렇다면 약 두배의 면적의차이(4900 vs 10000)를 100kgf를 통해서 상쇄하였는지 알아보아야한다.
응력(F/A)은 가해주는 힘에 비례하고 면적에 반비례한다. 그러므로 면적의 차이는 가해주는 힘을통해 보완해주었기 때문에 우연히도 비슷한 값의 그래프를 얻었으리라 본다. 만약 가해주는 하중값을 달리해주었다면 그래프상의 차이가 보일것으로 예상된다.
=>면적이다른 재질을 압축강도실험히 걸리는 응력은, 응력의 분산이나 집중으로 인해 다른값을 보일것으로 예상.
(100/100/50)시편 실험에 사용된 setting → 300Kgf(2942N)
(70/70/50)시편에 실험에 사용된 setting → 200Kgf
Discussion
- 완충재별로 온도에 따른 특성변화에대한 실험에서 극과극으로 온도를 설정해보았지만 예상의외로 변화는 관찰되지 않았다. 저온의 설정을 좀더 영하로 잡았다면 다른결과가 나올수도 있었을거라 보인다. 아이소핑크 80℃에서의 응력은 감소하는것을 발견으로보아 고온에서의 아이소핑크는 사용불가능으로 판단되었으나 스티로폼은 상온보다 응력의 상승을보였다. 예상의외의 결과로써 이 데이터에는 다양한 변수들과 오차들이 발생하였을수도 있어, 좀더 다양한 raw data를 얻어야 결론화 지을수있으리라본다.
발포율은 데이터화된 자료를 살펴보면 보통 20~60배정도 발포율이 나온다. 이번실험으로써 40~50배정도의 발포율을 보였으며, 발포율이 응력에 영향을 줄만큼의 영향은 안끼치는 것으로 보인다. 가장크게 나타나는 고온아이소핑크의 응력은 감소하였으나, 발포율은 100%정도 차이만 보이기 때문이다.
완충재에 대해 온도와 면적 등은 달리 측정하여본 결과, 온도는 완충재에 영향을 끼치며, 패키징에서 사용시 이러한 완충재의 특성을 파악하고 있어야하며, 어떠한 완충재를 사용할지 고민해야 할 것이다.

키워드

UTM,   아이소핑크,   데이터 분석,   스티로폼