El diseño estructural como factor de resistencia en las cajas de cartón corrugado

Cómo diferentes configuraciones estructurales pueden mejorar el comportamiento de las cajas frente a las exigencias del transporte, sin aumentar el consumo de material

La resistencia de una caja de cartón corrugado no depende únicamente de las características de los papeles utilizados o de la composición de la plancha. La geometría del envase y, particularmente, la forma en que se resuelven las zonas sometidas a mayores esfuerzos también pueden tener una incidencia significativa sobre su comportamiento durante el almacenamiento y el transporte.

Un estudio publicado recientemente en BioResources analizó diferentes alternativas de diseño destinadas a mejorar la resistencia de las cajas frente a las cargas y vibraciones que se producen durante su distribución. La investigación evaluó 25 variantes, elaboradas con diferentes configuraciones de cartón corrugado y modificaciones estructurales.

Mejorar la estructura sin agregar material

Uno de los aspectos más interesantes del trabajo estuvo centrado en la geometría de las cajas. A partir de diseños utilizados comercialmente, los investigadores introdujeron modificaciones destinadas a reforzar zonas críticas, principalmente las esquinas y los encuentros entre la tapa y la base.

Los cambios permitieron aumentar las superficies de doble pared en determinados sectores sin incrementar la cantidad de cartón corrugado utilizado, procurando una mejor distribución de los esfuerzos y una mayor estabilidad durante el apilamiento. Los desarrollos tomaron como punto de partida diseños correspondientes a los códigos FEFCO 759 y 426.

Para comprobar su desempeño, las diferentes configuraciones fueron sometidas a ensayos de compresión BCT y pruebas de vibración vertical aleatoria, destinadas a reproducir parte de las solicitaciones que recibe una caja durante el transporte.

Los resultados mostraron un comportamiento favorable de las configuraciones modificadas después de las pruebas de vibración. El estudio registró, en promedio, un incremento del 10,9 % en la capacidad de carga medida posteriormente, frente al 5,6 % observado en las pruebas piloto realizadas sobre los diseños utilizados anteriormente. Los investigadores señalan que este comportamiento requiere estudios adicionales para determinar con mayor precisión sus causas.

 

Diseño y eficiencia

Más allá de los resultados particulares obtenidos, la investigación vuelve a poner en evidencia la importancia del diseño estructural sobre el desempeño final del envase. Vibraciones, apilamiento, humedad y sucesivas operaciones de manipulación forman parte de las condiciones que una caja puede atravesar desde que sale de la planta hasta que llega a destino.

En un contexto de cadenas logísticas cada vez más exigentes, mejorar las prestaciones de una caja no implica necesariamente aumentar la cantidad o el gramaje de los materiales utilizados. La optimización de su geometría puede convertirse en una herramienta para alcanzar una mejor relación entre resistencia, utilización de materias primas y desempeño logístico.

El diseño estructural adquiere así una dimensión que va más allá de la forma del envase. Identificar las zonas críticas, distribuir mejor los esfuerzos y adaptar la caja a las condiciones que deberá atravesar permite incorporar valor desde la etapa de diseño y avanzar hacia soluciones de cartón corrugado más eficientes.

Fuente: BioResources.

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