После каждой поездки на багаже неизбежно остаются следы износа — изношенные колеса, царапины на корпусе, расшатанные ручки и катышки на ткани. Эти, казалось бы, незначительные повреждения накапливаются со временем, приводя к преждевременному «списанию» багажа. Хотя во время путешествия багаж, казалось бы, подвергается только «упаковке и транспортировке», на самом деле он подвергается многомерному, высокочастотному и сложному износу: трению о конвейерные ленты в аэропорту, ударам при обработке багажа, истиранию о различные поверхности, старению материала из-за колебаний температуры и влажности, и даже усталостному повреждению от многократных циклов работы молнии и перемещений телескопических ручек. Суть лабораторных имитационных испытаний заключается в том, чтобы свести этот «годы накопленного износа» к количественно измеримым, воспроизводимым стандартным процедурам. Точно воспроизводя реальные сценарии использования, это позволяет выявлять слабые места продукта на ранней стадии, обеспечивая научную основу для оптимизации конструкции и повышения качества.

I. Зачем имитировать ношение одежды во время путешествий в лабораторных условиях?

Многие могут задаться вопросом: разве тестирование багажа непосредственно в реальных условиях путешествий не более реалистично? На самом деле, полевые испытания сталкиваются с тремя основными проблемами: Во-первых, чрезмерная продолжительность — имитация износа в течение 3-5 лет может потребовать сотен циклов регистрации и испытаний на сопротивление движению, что займет месяцы или даже годы и значительно задержит запуск продукта. Во-вторых, переменные факторы не поддаются контролю. Значительные различия в дорожном покрытии, температуре/влажности и силе воздействия при транспортировке делают результаты испытаний невоспроизводимыми, препятствуя установлению единых стандартов качества. В-третьих, износ трудно количественно оценить. Визуальный осмотр может определить только «наличие повреждений», но не может точно измерить «степень износа», что затрудняет сравнение преимуществ различных материалов и конструкций.

Лабораторные имитационные испытания точно решают эти задачи: используя стандартизированное оборудование и фиксированные параметры, они ускоряют многолетний естественный износ, позволяя завершить эквивалентные испытания за несколько дней или даже часов. Одновременно они точно количественно оценивают данные об износе, такие как глубина истирания, потеря массы и циклы усталости, предоставляя измеримые показатели долговечности изделия.

II. Основные элементы тестирования

Износ багажа в основном затрагивает четыре основных компонента: ткань/оболочку, колеса, выдвижную ручку и молнии, а также в значительной степени зависит от факторов окружающей среды. С помощью целенаправленных протоколов тестирования лаборатория моделирует различные сценарии износа один за другим. Каждый тест соответствует реальному износу в условиях путешествия, с четкими стандартами и количественно измеримыми показателями.

(1) Испытание ткани/оболочки на истирание: имитация длительного износа от обработки зарегистрированного багажа и трения

Ткань (мягкие чемоданы) или оболочка (жесткие чемоданы) наиболее подвержены износу — трение на конвейерных лентах в аэропортах, столкновения с другим багажом и царапины при транспортировке по земле ускоряют износ. В лаборатории для имитации различных типов износа используются два основных устройства:

1. Тестер истирания Мартиндейла В основном для мягких тканей (например, полиэстера, брезента), имитирующих долговременную износостойкость при трении. В ходе испытаний, согласно стандартам EN 12127, образцы подвергаются 5000 циклам трения при давлении 12 кПа. Для прохождения испытаний необходимо отсутствие обрывов нитей или отверстий, потеря массы ≤10% и степень образования катышков ≥3 в зоне трения (согласно ISO 12945-2). Практический опыт показывает, что стандартные полиэстеровые ткани часто демонстрируют заметное образование катышков после 3000 циклов. Производителям рекомендуется использовать технологии ткачества с высокой плотностью (плотность основы/утка ≥ 65 нитей/см²) или наносить полиуретановые покрытия для повышения процента прохождения испытаний.

2. Роторный абразивный тестер В основном предназначен для жестких корпусов (например, из АБС-пластика, поликарбоната, алюминиево-магниевых сплавов). В соответствии со стандартами EN 16283, в качестве среды трения используется специальная абразивная бумага, на поверхность образца которой воздействуют 500 циклов трения при заданной нагрузке 9,8 Н. После испытания должны быть соблюдены три критических показателя: отсутствие видимых перфораций на поверхности; разница в цвете ΔE ≤ 3,5 в зоне трения; глубина износа не должна превышать 20% от толщины материала.

Кроме того, для оценки устойчивости ткани к царапинам используется тестер абразивного износа Табера. В соответствии со стандартами ASTM D4060 (испытание на абразивный износ по Таберу) поверхность образца обрабатывается алюминиевым или наждачным кругом под заданной нагрузкой и числом оборотов, что позволяет количественно оценить износостойкость материала. Для жестких кейсов проводятся дополнительные испытания на ударную нагрузку при падении груза и статическое давление, имитирующие столкновения с тяжелыми предметами и сжатие при штабелировании во время транспортировки. Согласно стандартам QB/T 2155-2018, жесткие кейсы должны выдерживать статическое давление 80 кг, а поверхности пластиковых кейсов должны пройти испытание на ударную нагрузку при падении шара с высоты 1 метра, гарантируя отсутствие растрескивания или сильной деформации.

(2) Испытания на износ и усталость колес: моделирование износа при длительном трении

Колеса служат «ножками» багажа и являются одними из наиболее уязвимых его компонентов. Перемещение по различным поверхностям — асфальту, бетону, гравийным дорогам — приводит к постоянному истиранию поверхности колес, одновременно проверяя прочность и гибкость осей. В лабораториях используется такое оборудование, как стенды для испытания износа колес и барабанные испытательные стенды, чтобы точно имитировать длительные сценарии перемещения по асфальту:

В ходе испытаний багаж загружается (имитируя полностью упакованное состояние, обычно 20-30 кг) и закрепляется на стенде для проверки износа колес. Устанавливаются различные модули имитации поверхности (ровная поверхность, неровности, гравий и т. д.), и чемодан перемещается со скоростью 3 км/ч. В соответствии со стандартами GB/T 21295-2014, он должен пройти 8-километровый пеший тест. После испытаний оцениваются степень износа колес, люфт оси и отрыв колес, а также изменяется их эластичность качения и уровень шума.

Для испытаний на усталость колеса багажа подвергаются длительному непрерывному вращению на стенде для проверки износа колес в соответствии со стандартами QB/T 2917-2007. Это имитирует усталостное разрушение в результате многолетней эксплуатации, гарантируя, что колеса не растрескиваются и не заклинивают после интенсивного использования. Кроме того, проверяется прочность соединения между колесными основаниями и корпусами багажа, чтобы предотвратить отсоединение от ненадежных соединений.

(3) Испытание на усталость рукоятки: имитация износа от частого выдвижения/втягивания

Ручка служит «рычагом» чемодана, совершая десятки циклов выдвижения/втягивания за одну поездку. Длительное использование может привести к ослаблению крепления, заклиниванию или поломке. Используя тестер возвратно-поступательного движения ручки (тестер усталости ручки) и соблюдая стандарт QB/T 1586.5-2010, лаборатория имитирует длительный износ от многократного выдвижения/втягивания:

В ходе испытаний рукоятка крепится к оборудованию и устанавливается на частоту 30 выдвижений/втягиваний в минуту, имитируя ежедневное использование. Как правило, выполняется 3000 циклов (что эквивалентно 3-5 годам эксплуатации). На протяжении всего тестирования мониторинг в режиме реального времени оценивает плавность выдвижения/втягивания и целостность механизма блокировки. Требования после испытаний включают: отсутствие ослабления, заедания, деформации рукоятки; нормальное функционирование механизма блокировки; боковое смещение рукоятки должно быть ≤15 мм как в пустом, так и в загруженном состоянии.

Одновременно проводится испытание на прочность соединения между ручкой и корпусом чемодана, имитирующее усилия, прилагаемые при подъеме багажа. Это гарантирует отсутствие трещин или ослабления в местах соединения, предотвращая отсоединение ручки, которое могло бы сделать чемодан непригодным для использования.

(4) Испытание молнии на усталость: имитация износа от многократного открывания/закрывания

Будучи «начальной» частью багажа, молнии постоянно используются при упаковке и распаковке. Со временем могут возникать такие проблемы, как заедание молний, отрыв зубцов и повреждение тканевой ленты. В лабораториях используются стенды для проверки возвратно-поступательного движения молний, чтобы имитировать длительный износ:

В ходе испытаний молния закрепляется на оборудовании и устанавливается на частоту 10-15 циклов в минуту, имитируя типичное использование. Как правило, необходимо выполнить 5000 циклов. После испытаний молния должна работать плавно, без заеданий, потери зубцов или повреждения тканевой ленты. Ползунок должен оставаться надежно закрепленным и не деформированным, обеспечивая длительную и надежную работу. Кроме того, машина для испытаний на растяжение оценивает прочность молнии на разрыв, чтобы гарантировать, что она не сломается под нагрузкой.

(5) Испытание на старение в условиях окружающей среды: имитация износа от различных условий движения

Во время путешествий багаж подвергается воздействию различных температур и влажности — сухому северному климату, влажным южным регионам, сильной жаре и сильному холоду. Эти условия ускоряют износ материалов, вызывая выцветание ткани, хрупкость корпуса и коррозию фурнитуры. Лаборатории используют оборудование для испытаний на устойчивость к воздействию окружающей среды, чтобы имитировать эти экстремальные условия и оценивать устойчивость багажа к старению:

1. Камера с постоянной температурой и влажностью: В соответствии с действующими стандартами, багаж помещают в различные температурные и влажностные условия (например, -20°C, 60°C, 90% влажности) на определенный период времени. Затем наблюдают за изменениями в корпусе, ткани и фурнитуре, чтобы исключить растрескивание, выцветание, ржавление или отслоение клея. Примечание: Общая проблема для обоих основных испытаний на истирание заключается в контроле температуры и влажности. Стандарты требуют поддержания условий испытания при (23±2)°C и (50±5)% относительной влажности. При влажности, превышающей 60%, износостойкость натуральной кожи снижается примерно на 15%. Производителям рекомендуется проводить 72-часовую акклиматизацию в окружающей среде перед подачей образцов.

2. Камера для УФ-старения/камера для старения с ксеноновой лампой: имитирует ультрафиолетовое излучение солнечного света для оценки устойчивости тканей багажа (особенно окрашенных или с принтом) и пластиковых компонентов к УФ-старению. Это гарантирует отсутствие выцветания, изменения цвета, образования мелового налета или хрупкости после длительного воздействия.

3. Камера для испытаний на устойчивость к низким температурам: проверяет хрупкость и растрескивание материалов багажа (особенно пластмасс и резиновых компонентов) в условиях низких температур, гарантируя, что чемоданы не пострадают от хрупкости материала при использовании в холодных регионах.

III. Стандарты испытаний: повышение авторитета и сопоставимости в моделировании износа.

Лабораторное моделирование износа багажа в процессе путешествий проводится не произвольно, а строго в соответствии с соответствующими национальными и международными стандартами. Это обеспечивает достоверность и сопоставимость результатов испытаний, предоставляя производителям и рынкам единую основу для оценки качества. Основные стандарты тестирования багажа включают в себя:

(1) GB/T 21295-2014 «Багаж — Чемоданы на колесиках», QB/T 2155-2018 «Дорожный багаж» и QB/T 2920-2007 «Багаж — Методы испытаний при ходьбе», которые определяют требования к испытаниям и критерии прохождения/непрохождения для основных компонентов, таких как ручки, колеса, корпуса и молнии.

(2) EN 16283 «Методы испытаний на износостойкость багажа и сумок», EN 12127 «Стандарт испытаний на износостойкость тканей багажа», ASTM D4060 (Испытание на истирание по Таберу), ISO 5470 (Износостойкость резины/пластика), ISO 8586:2018 «Бак — метод испытания на ходьбу», среди прочих, в первую очередь ориентированы на багажную продукцию, экспортируемую в такие регионы, как Европейский Союз и Соединенные Штаты, и предъявляют более строгие требования.

Электронная почта: hello@utstesters.com

Прямой номер: +86 152 6060 5085

Тел.: +86-596-7686689

Веб: www.uttesters.com