La distribución de los productos requiere que desde el mismo momento que el producto está finalizado hasta que llegue al cliente no pierda ningunas de sus propiedades. Esta es una de las principales funciones del embalaje. Para ello el embalaje ha de resistir todo el ciclo de distribución. Eso supone entre otras cosas que supere los rigores del transporte, en los que se producen aceleraciones que pueden alterar la verticalidad de la carga. Cuando la carga se deforma por efecto de la velocidad, y no mantiene su forma supone que su inclinación pueda acabar en que la carga se vuelque.

Los principales problemas de la falta de estabilidad

El problema de la deformación va mucho más allá de que toda la carga se vuelque. Si la carga se deforma puede ser rechazada en el receptor en alguno de los centros logísticos. En los almacenes automatizados suele haber un gálibo a la recepción de la carga que descarta aquellas cargas que están deformadas que hay riesgo de desplome. Fuera de los almacenes automatizados, el exceso de deformación de la carga puede impedir que se pueda alojar en estanterías, incluso producir accidentes graves.

El mayor problema de la falta de verticalidad es que produce falta de estabilidad. Si el sistema del embalaje no es suficientemente estable la carga puede volcarse incluso producir graves consecuencias. Desde la pérdida del producto a catástrofes por aplastamiento de los operarios o personas próximas. Un accidente que por desgracia es bien conocido, se produce cuando se abre las puertas de una contenedor o un transporte y la carga se ha volcado contra la puerta. Cuando se abre la puerta, se produce una avalancha que en ocasiones produce fatalidades por aplastamiento.

Otro problema que se produce por la falta de estabilidad son los riegos que se producen en el transporte cuando la carga sobresale del vehículo. Estos problemas son de tal magnitud que muchos gobiernos alrededor del mundo exigen que el sistema del embalaje y el transporte soporten ciertos niveles de aceleración. Típicamente 0,8g en dirección de la marcha y 0,5g en las laterales y hacia atrás. Naciones tan distantes como Estados Unidos, Australia o Japón tienen requisitos de estabilidad en el transporte. La Unión Europea ha ido más allá y ha fijado también la norma EUMOS 40509 para evaluar la estabilidad.

Normativa y regulaciones a tener a cuenta

A día de hoy hay varios organismos normativos reguladores que están trabajando para regular la estabilidad y los procedimientos de ensayo. Dos de estos procedimientos de ensayo son el ensayo de tilt y el ensayo de estabilidad horizontal.

Además, a través del testing las empresas pueden acceder al resto de beneficios que proporciona la simulación de transporte en el contexto de la optimización del packaging y la distribution: 

  • Ahorro en costes económicos, evitando situaciones de sobre-embalaje y mermas por infra-embalaje.
  • Impulso a la seguridad, reduciendo el daño producido a las mercancías en el transporte y almacenamiento, y garantizando a su vez la seguridad del propio transportista.
  • Mejora en la satisfacción al cliente, que recibe un producto en buenas condiciones.

 

Descubre la normativa aplicable a los ensayos de vibración

 

Ensayo de tilt

El tilt testing consiste en un procedimiento de ensayo para evaluar en un contexto de laboratorio la estabilidad de la carga en condiciones similares al transporte. Para ello, se inclina la carga hasta conseguir una inclinación predeterminada o hasta que se produzca el fallo, observando cómo reacciona el packaging para poder mejorarlo.

La carga se convierte es una unidad compleja en la que es necesario conocer cómo interactúan el packaging, pallet y equipos de manipulación. El simulation tilt packaging aparece como método para evaluar la resistencia de los sistemas de retención de carga.

Aplicar ensayos de tilt simulation permite a las empresas acceder a una serie de beneficios:

  • Por un lado, resulta un método sencillo para comprobar que la carga mantiene su rigidez durante el transporte. Así, este método es especialmente recomendable como verificación a final de línea de producción.
  • Además, se trata de un método muy recomendable en diversas fases de análisis de packaging, como los sistemas de control de calidad o para comparar diferentes embalajes en una fase de diseño.
  • Tilt simulation toma además especial importancia en un momento en que las iniciativas de packaging sostenible están siendo aplaudidas e incentivadas tanto desde organismos oficiales como por el cliente final. De este modo, realizar un estudio a través de tilt testing permite a las empresas reducir los materiales de packaging y su peso, optimizando el embalaje de las cargas unitarias e impulsando su sostenibilidad ecológica.

Respecto a qué tipo de productos pueden resultar más beneficiados, podría ser funcional para aquellos que presentan una alta rigidez y son transportados de forma compacta y en embalajes con pocas holguras. Como por ejemplo empresas pertenecientes al sector del mueble o el cerámico. 

 

 Comparativa de las principales soluciones de estabilidad horizontal del mercado

 

Proceso para realizar tilt simulation

El proceso para realizar una tilt simulation puede dividirse en tres pasos esenciales:

Sobre una plataforma, se instala la muestra preparada para la simulación, sujetándola con el sistema de retención de carga que se quiere evaluar.

Se inclina la carga hasta un ángulo determinado. Éste se define en función del coeficiente de rozamiento, de la resistencia que ha de cumplir y de la masa empleada. 

Al llegar a dicho ángulo, el sistema evaluado ha de mantenerse sin superar la deformación durante un tiempo. 

En caso de extrapolarlo a cargas paletizadas, es posible emplear dos métodos:

  • La verificación: consiste en inclinar la carga hasta el ángulo que se requiere para determinar el coeficiente de rozamiento, y siguiendo la aceleración que se quiere que resista. Una vez alcanzada la inclinación equivalente al nivel de G objetivo se ha de mantener la posición al menos 5s.
  • La caracterización: supone inclinar la unidad de carga hasta que se produzca el fallo. Tras conocer el ángulo en el que falla y el coeficiente de rozamiento de la superficie, es posible calcular la aceleración equivalente, para definir un valor de estabilidad límite.

Para evaluación de sistemas de trincaje, es necesario emplear máquinas específicas para realizar el ensayo de tilt en el packaging. No obstante, en caso de evaluar embalajes, puede utilizarse cualquier sistema que nos permita elevar una parte de la muestra. 

Límites del ensayo de tilt

El estándar EN12195 recoge, como parte de los métodos para garantizar la estiba segura de cargas, la realización de un tilt testing. 

El ensayo resulta efectivo para la estabilidad de la carga en condiciones similares al transporte, pero a su vez esta normativa presenta algunos límites:

  • Puede producirse un vuelco o shock cuando el centro de gravedad de la carga supera el punto de giro. No es posible, por tanto, ensayar aceleraciones por encima de dicho punto.
  • En los casos específicos (por ejemplo, en las cargas a granel), pueden producirse desplazamientos de la carga al modificar la inclinación que alteren el resultado del test. 
  • Se trata de un ensayo estático, por lo que no puede reproducir algunos de los efectos que se producen en las respuestas dinámicas de las cargas durante el transporte.
  • Otras limitaciones incluyen el ensayo de cargas con frecuencia de resonancia baja o la reproducción de estabilidades por encima de 1g.

Diferencias entre el ensayo tilt y el de estabilidad horizontal

Es muy fácil ver la diferencia de respuesta ante un fenómeno estático frente a uno dinámico, es suficiente con comparar que pasa en nuestro coche cuando frenamos. Si incrementando la presión sobre el pedal de freno, incrementando hasta llegar al fondo o damos zapatazos sobre el pedal, apretando como en un frenazo de emergencia.

En diferentes estudios se ha demostrado que la respuesta dinámica generada por un cambio de aceleración rápido incrementa el efecto por fenómenos de resonancia de la carga.

El ensayo de estabilidad de la carga consiste en someter la muestra a un pulso de aceleración rectangular y estudiar la deformación que se produce durante la realización del ensayo y también al final del mismo.

Hay diferentes normas para realizar el ensayo de estabilidad horizontal, siendo uno de los primeros el que define la norma EUMOS 40509.

El ensayo de estabilidad horizontal permite reproducir los efectos de los fenómenos dinámicos que se producen en las aceleraciones del transporte. 

Por todo ello, podemos concluir que el ensayo de tilt no es lo mismo que el ensayo de estabilidad horizontal, aunque en algunas aplicaciones sean similares. Hay numerosas diferencias, el ensayo de tilt no permite reproducir la misma respuesta dinámica pero puede reproducir algunos de los efectos. Los medios para realizar el ensayo de tilt son más económicos. El ensayo de tilt está limitado por la dinámica de la muestra y hay ciertos niveles que nunca se podrán ensayar por que la carga vuelca antes de sufrir los efectos de la aceleración equivalente.

En realidad, no se trata de una disyuntiva, ensayo de tilt o ensayo de aceleración, aunque los ensayos pueden presentar divergencias son dos métodos que se pueden complementar. El método de ensayo horizontal es el más adecuado para verificar la estabilidad, pero si no se dispone de una máquina de ensayo horizontal, como la Máquina de Estabilidad Horizontal Boomerang,  por ejemplo, se puede emplear el método de tilt para realizar toda la fase de diseño del embalaje y una vez que se dispone de los prototipos, verificar su estabilidad en una máquina de estabilidad. En el caso de no disponer de la una solución de  estabilidad horizontal para realizarlo, el valor de estabilidad equivalente del mismo prototipo medida en la herramienta de tilt de la misma muestra se puede emplear como verificación de calidad a final de línea. 

Cómo podemos ayudarte 

En Safe Load Testing Technologies lideramos proyectos para mejorar la estabilidad y seguridad de la carga a lo largo del ciclo de distribución. 

Nuestra experiencia en la industria de la simulación de transporte y la optimización de packaging, nos permiten diseñar soluciones para realizar los ensayos, como los test de aceleración o de tilt,  de forma precisa y fiable.  Además, nuestras soluciones están diseñadas cumplir con la normativa vigente y obtener beneficios a nivel económicos y de sostenibilidad

¿Quieres mejorar la estabilidad y seguridad de tus cargas? ¿Buscas una solución a medida que se adapte a tu ciclo de distribución? Ponte en contacto con nosotros y hablemos sobre cómo podemos ayudarte. 

 

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