Estudo do efeito das caixas de cartão ondulado na distribuição das tensões de compressão na superfície superior dos paletes de madeira

Investigação e resumo por Page Clayton, Virginia Tech, CPULD
Outono de 2018

Este estudo tem como objetivo investigar a deformação da palete resultante de embalagens de diferentes tamanhos dispostas em pilhas verticais e da presença de espaço vazio no interior da caixa.

As paletes são a base das cargas unitárias e das cadeias de abastecimento. Permitem armazenar e transportar produtos de forma eficiente. Atualmente, porém, a utilização de projetos «baseados em componentes» para cargas unitárias não tem em conta a interação entre os componentes da carga unitária nem a forma como essa interação afeta a integridade estrutural global da carga unitária.

Os projetos de unidades de carga baseados em componentes também resultam num uso excessivo de matérias-primas, o que reduz a sustentabilidade das unidades de carga, aumenta os custos e cria problemas para os intervenientes na cadeia de abastecimento.

O objetivo deste estudo foi investigar as interações entre os componentes da carga unitária, o tamanho da caixa e o espaço livre na embalagem, com especial destaque para a deflexão do palete em função da rigidez do mesmo em diversas condições comuns de apoio do palete.

Este estudo teve como objetivo investigar a deflexão da palete em função de embalagens de diferentes dimensões dispostas em empilhamento em coluna e da presença de espaço livre na caixa. O efeito de cada um destes fatores na deflexão é conhecido como «ponte de carga», em que ocorre uma redistribuição da tensão em função das características das cargas dentro da unidade de carga.

Os resultados revelaram que, numa disposição em colunas empilhadas, as caixas mais pequenas provocavam uma maior deflexão do que as caixas maiores (até 53 % superior). A análise dos dados identificou que uma alteração no tamanho das caixas provoca uma diminuição na deflexão de uma palete; as caixas mais pequenas, com a mesma carga, transferem menos pressão para os suportes (31 % menos) e provocam mais deflexão (53 % mais) do que as caixas grandes, especialmente em paletes de menor rigidez. A presença, ou ausência, de espaço livre na parte superior de uma caixa não teve qualquer impacto significativo na deflexão.

Este estudo confirmou que os componentes de apoio da palete suportam, de facto, uma maior parte do peso da carga e que as dimensões das caixas afetam a deflexão. As experiências realizadas no âmbito deste estudo confirmam que a pressão de compressão exercida sobre a superfície superior da palete se redistribui em direção aos apoios da palete à medida que as dimensões das caixas de cartão ondulado aumentam. À medida que uma maior parte das forças de compressão se redistribui da superfície superior da palete para os apoios, a deflexão ao longo do vão livre diminui.

Estes resultados quantitativos podem ajudar a compreender melhor o efeito de repartição de carga e permitem-nos fazer ajustes com base nos fatores de segurança atuais. Por conseguinte, para aumentar a sustentabilidade das paletes e conservar recursos, recomenda-se que as paletes sejam sempre concebidas tendo em conta os designs das embalagens dos produtos.

Investigação financiada pela Fundação Pallet da NWPCA e pelo Serviço Florestal dos EUA. Artigo submetido ao canal de revisão por pares da IAPRI.