Jämförelsestudie av big- och vikbeteendet hos fyrskiktskartongmaterial mellan kommersiell planstans och laboratoriestans
2025 (Swedish) Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis Alternative title
Comparative Study of Creasing and Folding Behavior in Four‑Plyer Cartonboard: Commercial die cutting vs. Laboratory die cutting (English)
Abstract [sv]
Denna studie undersöker skillnader i big- och vikbeteende hos fyrskiktskartong när kartongen bearbetas med två olika stansmetoder en laboratoriestans och en kommersiell planstans. Laboratoriestansen som används är en laboratorieplanstans av typen Marbach, den kommersiella planstansen är en produktionsplanstans av typen Crosland. Eftersom Marbach används vid materialutveckling samt kvalitetsbedömning av bigbeteendet, är det avgörande att klarlägga i vilken omfattning resultaten från laboratoriet motsvarar de faktiska förhållandena vid industriproduktion. För att laboratorietester ska kunna användas som en grund för praktiska beslut i industrin krävs en jämförelse mellan de två stansmetoderna. Studien inkluderar även kompletterande jämförelse mellan bigning utförd på skärbord - både med och utan matris, jämfört med bigning utförd med prover från en laboratoriestans, Marbach. Två olika fyrskiktskartong, CBC365 och CBC455, bearbetades med både den kommersiella planstansen Crosland och laboratoriestansen Marbach. Proverna analyserades med L&W Creasability tester. Mätdata från moment-vinkel-kurvor används för att jämföra böjstyvhet, energiåtgång och böjmoment vid tre specifika vinklar: 90°, 135° och 160°. Resultatet visar att prover från Crosland generellt gav högre böjstyvhet, energiåtgång och böjmoment jämfört med prover från Marbach. Relativa skillnaden mellan Marbach och Crosland mättes som högst till 36% i böjstyvhet, 22% i energiåtgång och 25% i böjmomentet vid 90°, där Marbachs värden genomgående var lägre än Croslands. Resultatet visade tydliga skillnader mellan de två stansmetoderna, och att dessa skillnaderna påverkades av inställningar av bigparametrar såsom matrisbredd, bigdjup samt fiberriktning. Dessa faktorer hade en tydlig inverkan på kartongens big- och viktbeteende. Vilket innebär att resultaten inte kan tolkas som helt generella, utan beroende av specifika förutsättningar. Sammanfattningsvis kan det konstateras att det förekommer skillnader mellan de olika stansmetoderna. Skillnaderna förstärks och försvagas beroende på inställning av bigparametrar som, bigdjup, matrisbredd samt fiberriktningar. Det innebär att planstansen inte är helt utbytbar mot laboratoriestansen, i sammanhang där hög noggrannhet krävs. Studien utgör därmed ett underlag för vidare forskning inom området. Resultatet från skärbordet visar att skillnaden mellan bigning, med och utan matris är mycket liten. Bigning från Marbach med bigdjup 0,1 mm överensstämmer i hög grad med skärbordets resultat. Medan bigdjup på -0,1 mm uppvisar de största avvikelserna.
Abstract [en]
This study investigates differences in creasing and folding behavior of a four-ply paperboard (cartongboard) when the board is processed with two different die-cutting tool methods, a laboratory die-cutter and a flat-bed production die-cutter. Because the laboratory die cutter is a tool frequently used in material development and quality assessment it is crucial to understand how well laboratory results correspond to the actual conditions encountered in industrial production. such a comparison is essential for drawing reliable conclusions from lab tests that are meant to be applied in practice. The study also includes a smaller comparison of creasing carried out on a cutting table both with and without matrix. Two different four-ply board grades- CBC365 and CBC455 were processed with both a flat-bed die cutter and the laboratory die cutter. The samples were analyzed with an L&W Credibility Tester. and data from moment angle-curves formed the basis for comparing bending stiffness, Energy, and bending moment at angels: 90°, 135° och 160°. The result shows that the flat-bed die cutter generally produced higher bending stiffness. Energy, and bending moment than the laboratory die cutter. the relative differences, Laboratory vs flat-bed die cutter reached 36% in bending stiffness, 22% in Energy, and 25% in bending moment at 90 degrees, The findings therefore reveal clear distinctions between the two die cutting methods, but they also demonstrate that these differences are influenced by creasing parameters settings such as matrix width, crease depth and fiber direction, these factors have a noticeable impact on creasing and folding behavior , meaning the results cannot be regarded as fully general but rather depend on the specific condition applied. In summary, differences exist between the die cutting, methods and these differences are accentuated or diminished depending on the setting of creasing parameters such as crease depth, matrix width, and fiber direction, consequently the flat-bed die cutter is not completely interchangeable with the laboratory die cutter in context where high accuracy is required. The study therefore provides a foundation for further research in this area. Result from the cutting table trials shows that the differences between creasing with and without a matrix is very small. Creasing performed with laboratory die cutters using a crease depth of 0,1mm most closely matched the cutting table result , whereas a crease depth of -0,1mm showed greatest deviations.
Place, publisher, year, edition, pages 2025.
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers URN: urn:nbn:se:oru:diva-124170 OAI: oai:DiVA.org:oru-124170 DiVA, id: diva2:2003150
External cooperation
Billerud AB
Subject / course Mechanical Engineering
Supervisors
Examiners
2025-10-032025-10-032025-10-03 Bibliographically approved