Cornières pour emballages à double caisse

Par Paul Marcon

Emballage à double caisse.
Figure 1. On présente un exemple d'emballage à double caisse. Mettre d'abord les objets fragiles dans la caisse intérieure. Mettre ensuite les cornières du bas à l'intérieur de la caisse d'expédition, placer la caisse intérieure et les cornières du haut et fermer le couvercle de la caisse extérieure. Le colis est alors prêt à expédier.

Les cornières peuvent assurer une protection très efficace d'objets fragiles et contribuer de façon importante à leur expédition sécuritaire. Grâce à la méthode simple de conception décrite ci-dessous, vous pourrez fabriquer des cornières pour des emballages à double caisse sans avoir à consulter des données sur le rendement de différents calages ou encore à effectuer des calculs. Vous n'avez qu'à peser la caisse intérieure (y compris son contenu) et consulter le tableau 1 (unités métriques) ou le tableau 2 (unités anglo-saxonnes) à la fin de ce texte pour choisir la taille appropriée de la cornière. Pour fabriquer la cornière, il faut simplement découper les composantes individuelles et les coller ensemble.

Les données des tableaux 1 et 2 correspondent au rendement des calages faits de mousse d'ester de polyuréthane d'une densité de 33 kg/m3 (2 lb/pi3). Relativement facile à trouver auprès de divers fournisseurs (rubrique « Mousse d'ester de polyuréthane »), ce matériau possède d'excellentes propriétés d'amortissement de chocs et de vibrations s'il est utilisé correctement.

Les cornières fabriquées selon la méthode décrite dans ce texte conviendront normalement à la plupart des colis de forme cubique ou allongée. Quant aux objets lourds et étroits, il faudra une approche distincte.

La caisse intérieure et son contenu

Fabrication de la caisse intérieure - Détail
Figure 2. On présente une caisse intérieure convenable, faite de contre-plaqué mesurant 12 mm (0,5 po) et assemblée avec de la colle et des vis, sans support.

Avant de déterminer les cornières à utiliser, vérifier les éléments suivants afin d'assurer à votre colis un transport sécuritaire.

  1. S'assurer que la caisse intérieure peut résister à des forces d'impact supérieures à son poids sans se courber ni se déformer. En d'autres mots, la caisse intérieure doit être raisonnablement rigide. Toutefois, comme il s'agit d'un objet calé, elle ne doit pas nécessairement être très résistante.
  2. S'il faut emballer plusieurs objets dans la caisse intérieure, placer chacun d'eux de manière à ce qu'ils ne bougent pas, ne se heurtent pas les uns les autres ou frappent les parois de la caisse. Dans la mesure du possible, distribuer le poids de chaque objet uniformément dans la caisse intérieure pour que le calage puisse amortir l'impact de façon égale.
  3. Si, dans l'objet ou les objets qu'il faut emballer dans la caisse intérieure, il y a des éléments mobiles ou susceptibles de vibrer, les arrimer délicatement, sans trop forcer. Si vous utilisez un support de transport, s'assurer que l'objet y est bien arrimé. Une façon d'assurer une bonne retenue est d'augmenter la zone de contact entre l'objet et le support. La charge par unité de surface sera ainsi également réduite. S'il y a des projections, on peut tailler un petit creux dans le support pour les accommoder.

Une attention particulière aux points 2 et 3, jumelée à une utilisation de calages en mousse d'ester de polyuréthane, permettra d'assurer un système de calage qui amortira bien les chocs et les vibrations.

Choix/Fabrication des cornières

1re étape Choisir l'épaisseur appropriée de mousse d'ester de polyuréthane (rubrique « Rendement du calage »).

2e étape Peser la caisse intérieure qui est à caler, y compris son contenu.

3e étape Trouver le poids correspondant dans la colonne « Éventail de poids » du tableau 1 (unités métriques) ou 2 (unités anglo-saxonnes), selon votre préférence. Si le poids se trouve dans plus d'une rangée (c.-à-d. si plus d'une taille de cale peut convenir), vous pouvez choisir l'une ou l'autre des options. La plus petite taille offrira cependant un léger avantage sur le plan de la protection.

4e étape Après avoir choisi les cornières, s'assurer que les cales épousent bien le côté le plus étroit de la caisse intérieure. Pour ce faire, mesurer le côté étroit de la caisse intérieure et se référer aux dimensions et à la figure de la colonne « Dimensions Cale 1 » du tableau.

5e étape Découper les éléments de chaque cornière et les assembler à l'aide d'un adhésif thermofusible tel qu'illustré dans les tableaux (s'assurer de travailler dans un endroit bien aéré ou muni d'une hotte). Il vous faudra huit cornières pour caler adéquatement la caisse intérieure.

6e étape Assembler les éléments de l'emballage. Notez que les huit cornières ne font que soutenir la caisse intérieure - elles ne sont pas collées à la caisse intérieure ni à l'intérieur de la caisse extérieure. Il est donc possible de réutiliser l'emballage pour des colis de poids différents, en choisissant un autre ensemble de cornières.

Rendement du calage

Si on utilise de la mousse d'ester de polyuréthane d'une densité de 33 kg/m3 (2 lb/pi3), une cale de 50 mm (2 po) d'épaisseur peut réduire à 50 g ou moins la force d'une chute à partir d'une hauteur de 75 cm (30 po). Cette épaisseur devrait suffire pour un grand nombre d'objets emballés dans des caisses de taille moyenne ou de grande taille. Cependant, les emballages de plus petite taille pesant 7 kg (15 lb) ou moins, ou ceux contenant des objets extrêmement fragiles, seront mieux protégés au moyen de cales plus épaisses. Un tel choix est surtout important si l'on expédie les emballages par le service de colis postaux ou par le réseau de messagerie. On peut également utiliser les éventails de poids des tableaux 1 et 2 pour des cales plus épaisses, à condition qu'elles soient fabriquées de la même mousse d'ester de polyuréthane [densité de 33 kg/m3 (2 lb/pi3)]. Toujours dans le cas d'une chute à partir d'une hauteur de 75 cm (30 po), une cale mesurant 75 mm (3 po) d'épaisseur réduira la force d'impact à 40 g ou moins, tandis qu'une cale mesurant 100 mm (4 po) d'épaisseur la réduira à 30 g ou moins.

Rendement de l'emballage

L'indice de protection n'est qu'une prédiction. Par conséquent, le rendement réel de votre emballage dépendra de la façon dont les composants travaillent ensemble. Pour de meilleurs résultats, tenir compte des points suivants :

  1. Pour s'assurer de bien amortir les chocs et vibrations, la caisse intérieure doit pouvoir bouger sur ses cales. Ainsi, elle ne doit pas être retenue de façon trop serrée, au point d'empêcher son mouvement. On doit pouvoir mettre en place tous les éléments de l'emballage et fermer le couvercle sans trop forcer.
  2. Si un certain mouvement est nécessaire, il faut éviter une trop grande mobilité. Avec le temps, les cales au fond de la caisse intérieure (selon l'orientation normale de l'emballage) perdront environ 10 % de leur épaisseur. Cette réduction est normale et il faut s'y attendre. L'objectif est d'assurer un emballage compact, mais pas trop serré aux surfaces supérieures et inférieures.
  3. Il est essentiel que les cornières ne se défassent pas. Il faut donc coller les éléments solidement les uns aux autres. L'utilisation d'un adhésif thermofusible donne normalement de bons résultats.
  4. Si l'épaisseur des cales dépasse 50 mm (2 po), s'assurer que la hauteur de leurs éléments n'est pas supérieure à la largeur, afin qu'ils ne gauchissent pas (remarque 2 des tableaux).
  5. S'assurer de ne rien placer dans l'espace entre la caisse intérieure et la surface intérieure de la caisse extérieure (figure 1). Pour assurer une protection efficace contre les chocs et vibrations, il faut que la caisse intérieure calée puisse fléchir dans cet espace.

Mousse d'ester de polyuréthane

La mousse d'ester de polyuréthane est un matériau à alvéoles ouverts qui, utilisé correctement, amortit bien les chocs et les vibrations. Il s'agit d'un matériau stable : même après plus de dix ans d'entreposage, il peut toujours se trouver en bon état. Avec le temps, il se détériore cependant (dans certains milieux de laboratoire, il connaît même une détérioration très rapide). Par conséquent, il faut éviter tout contact avec des objets. Pour assurer un bon rendement, entreposer la mousse dans un endroit sombre ou, encore mieux, dans un emballage ou un sac de polyéthylène noir. Entreposer les retailles ou les cornières assemblées dans des sacs de poubelle noirs ou vert foncé.

Il est très aisé de façonner ce matériau. On peut le couper à l'aide d'une scie à ruban ou d'un couteau électrique, et il colle très bien avec un adhésif thermofusible. Pour obtenir un résultat soigné, découper un bout de la mousse du bord de la cornière après avoir collé ensemble ses éléments. La perte minime de matériau ne devrait pas avoir d'incidence sur le rendement. Ne pas découper les grandes surfaces plates, car l'épaisseur serait alors réduite.

La mousse d'ester de polyuréthane ne porte pas une appellation commerciale particulière. On peut s'en procurer auprès de fabricants de caisses (panneaux laminés retenus ensemble par des extrusions rivées en aluminium) servant au transport de matériel électronique ou d'objets fragiles. Les fabricants, situés dans la plupart des grandes villes, peuvent fournir des feuilles de mousse ou encore des retailles. Comme autre solution, il y a également les entreprises de quincaillerie qui fournissent des matériaux - notamment de la mousse - aux fabricants de caisses de transport. Citons en exemple l'entreprise Trans Continental Hardware (téléphone : 1-800-465-6281). Établie au Canada et aux États-Unis, elle vend de la mousse d'ester de polyuréthane en feuilles (mesurant 2 po sur 54 po sur 72 po) sous l'étiquette « 2 lb. Ester Foam » (mousse d'ester 2 lb), de produit 509-4520905. On peut également s'en procurer auprès d'entreprises spécialisées en réparation de meubles ou d'objets rembourrés.

Terminologie élémentaire

Unités d'accélération (g) et fragilité d'objets - L'intensité des chocs est exprimée en g, unité qui représente des multiples de force liée à la gravité de la terre. Un objet soumis à un choc de 10 g « ressentira », pendant un bref moment, une force dix fois supérieure à son poids. De nombreux objets de petite à moyenne taille peuvent résister à une telle force sans dommages. Les pièces crues (argile moulue non-cuite) de petite à moyenne taille et les articles fragiles en verre peuvent, selon leur forme, résister à une force de jusqu'à 45 g. Quant aux peintures à l'huile sur toile de petite taille, elles peuvent résister à une force allant de 65 à 90 g (en fonction de leur état), voire à des forces supérieures encore, si elles comportent un dos protecteur.

Caractéristiques de la mousse - Si on décrit la mousse, on parle d'abord du matériau (p. ex. : ester de polyuréthane). Ensuite, il est question de densité, c.-à-d. le poids d'un volume donné de la mousse, exprimé en kilogrammes par mètre cube (unités métriques) ou en livres par pied cube (unités anglo-saxonnes). Finalement, on décrit l'épaisseur. On peut normalement se procurer du matériau de calage en mousse de diverses épaisseurs : 25 mm (1 po), 50 mm (2 po), 75 mm (3 po) ou 100 mm (4 po), en feuilles mesurant 1 371 mm sur 1 828 mm (54 po sur 72 po). L'épaisseur de 50 mm (2 po) constitue un bon choix pour une utilisation polyvalente.

EXEMPLE

Une caisse intérieure mesure 50 cm × 50 cm × 50 cm (20 po × 20 po × 20 po), et pèse 17 kg (38 lb). Comme le contenu est fragile, le calage doit être conçu pour limiter la force des chocs à 50 g ou moins.

SOLUTION

  1. Se référer à la ligne intitulée « Épaisseur des cales » près du haut du tableau pour déterminer l'épaisseur de calage requise. Dans ce cas-ci, une épaisseur de 50 mm (2 po) limitera la force des chocs au degré requis (50 g ou moins).
  2. Consulter la colonne « Éventail de poids » du tableau pour trouver la ligne correspondant au poids de la caisse qu'il faut caler. Dans l'exemple, on trouve le poids de 17 kg (38 lb) à la ligne 4, c.-à-d. 5 à 18 kg (10 à 40 lb).
  3. Comme les dimensions de la cale 1 sont toujours indépendantes de l'épaisseur, passer alors aux colonnes « Dimensions Cale 2 » et « Dimensions Cale 3 » et trouver l'épaisseur voulue - dans ce cas-ci 50 mm (2 po) - pour déterminer les bonnes dimensions des cales. Pour notre exemple :
    • Cale 1 : 125 mm × 125 mm (5 po × 5 po)
    • Cale 2 : 175 mm × 175 mm (7 po × 7 po)
    • Cale 3 : 125 mm × 175 mm (5 po × 7 po)
  4. Confirmer que les cornières s'ajusteront bien au côté le plus étroit de la caisse qu'il faut caler, et qu'il y ait suffisamment d'espace entre elles. Dans notre exemple, qui laisse un jeu de 50 cm (20 po) alentour, les cales s'ajusteront facilement.
  5. Fabriquer les cornières en découpant huit cales 1, huit cales 2 et huit cales 3 et les assembler au moyen d'un adhésif thermofusible.

Caisse 1

Caisse 1 ( kg)
Éventail de poids (kg)Dimensions
Cale 1
(x,y mm)
Épaisseur des cales -> t= 50,75,100 mm
1 à 3 50 × 50
2 à 7 75 × 75
3 à 12 100 × 100
5 à 18 125 × 125

Caisse 1 ( lbs)
Éventail de poids (lbs)Dimensions
Cale 1
(x,y in.)
Épaisseur des cales -> t= 1,2,3,4 po
2 à 6 2 × 2
4 à 14 3 × 3
6 à 26 4 × 4
10 à 40 5 × 5

Caisse 2

Caisse 2 ( kg)
Éventail de poids (kg)Dimensions
Cale 2
(x,y mm)
Épaisseur des cales -> t= 50 mm t= 75 mm t= 100 mm
1 à 3 100 × 100 - -
2 à 7 125 × 125 150 × 150 -
3 à 12 150 × 150 175 × 177 200 × 200
5 à 18 175 × 175 200 × 200 225 × 225

Caisse 2 ( lbs)
Éventail de poids (lbs)Dimensions
Cale 2
(x,y in.)
Épaisseur des cales -> t= 2 po t= 3 po t= 4 po
2 à 6 4 × 4 - -
4 à 14 5 × 5 6 × 6 -
6 à 26 6 × 6 7 × 7 8 × 8
10 à 40 7 × 7 8 × 8 9 × 9

Caisse 3

Pad 3 ( kg)
Éventail de poids (kg)Dimensions
Cale 3
(x,y mm)
Épaisseur des cales -> t= 50 mm t= 75 mm t= 100 m
1 à 3 50 × 100 - -
2 à 7 75 × 125 75 × 150 -
3 à 12 100 × 150 100 × 175 100 × 200
5 à 18 125 × 175 125 × 200 125 × 225

Pad 3 ( lbs)
Éventail de poids (lbs)Dimensions
Cale 3
(x,y in.)
Épaisseur des cales -> t= 2 po t= 3 po t= 4 po
2 à 6 2 × 4 - -
4 à 14 3 × 5 3 × 6 -
6 à 26 4 × 6 4 × 7 4 × 8
10 à 40 5 × 7 5 × 8 5 × 9

TABLEAU 1 : Cornières en fonction du poids de la caisse intérieure (unités métriques)

Cornières en fonction du poids de la caisse intérieure (unités métriques)
Tableau 1 : Les élements des cales peuvent être collés ensemble avec un adhésif thermofusible. t = Épaisseur des cales et x, y = Dimensions des cales
Matériau : Ester de polyuréthane 33 kg par mètre cube (2 livres par pied cube)
Épaisseur : 50 mm (50 g ou moins) 75 mm (40 g ou moins) 100 mm (30 g ou moins)
Données des cales : US Department of Defense MIL-HDBK-304B , 30 inch drop height, Section 2, p. 232
Remarque 1 : Découper huit de chacun des éléments de ce tableau (8 × Cale 1, 8 × Cale 2, 8 × Cale 3)
Remarque 2 : Si l'épaisseur de la cale est de 75 mm, consulter d'abord la ligne 2. Si elle est de 100 mm, consulter d'abord la ligne 3.
Remarque 3 : Les dimensions de la cale 1 sont indépendantes de l'épaisseur du matériau (t).

Caisse 1 en fonction du poids de la caisse intérieure (unités métriques)

Caisse 1 en fonction du poids de la caisse intérieure (unités métriques)
Éventail de poids (kg)Dimensions
Cale 1
(x,y mm)
Épaisseur des cales -> t= 50,75,100 mm
1 à 3 50 × 50
2 à 7 75 × 75
3 à 12 100 × 100
5 à 18 125 × 125
7 à 26 150 × 150
9 à 36 175 × 175
12 à 47 200 × 200
15 à 59 225 × 225
18 à 73 250 × 250
22 à 88 275 × 275
26 à 105 300 × 300
31 à 123 325 × 325
36 à 143 350 × 350
41 à 164 375 × 375

Caisse 2 en fonction du poids de la caisse intérieure (<abbr title=kg)" />

Caisse 2 en fonction du poids de la caisse intérieure ( kg)
Éventail de poids (kg)Dimensions
Cale 2
(x,y mm)
Épaisseur des cales -> t= 50 mm t= 75 mm t= 100 mm
1 à 3 100 × 100 - -
2 à 7 125 × 125 150 × 150 -
3 à 12 150 × 150 175 × 177 200 × 200
5 à 18 175 × 175 200 × 200 225 × 225
7 à 26 200 × 200 225 × 225 250 × 250
9 à 36 225 × 225 250 × 250 275 × 275
12 à 47 250 × 250 275 × 275 175 × 225
15 à 59 275 × 275 300 × 300 325 × 325
18 à 73 300 × 300 325 × 325 350 × 350
22 à 88 325 × 325 350 × 350 375 × 375
26 à 105 350 × 350 375 × 375 400 × 400
31 à 123 375 × 375 400 × 400 425 × 425
36 à 143 400 × 400 425 × 425 450 × 450
41 à 164 425 × 425 450 × 450 475 × 475

Caisse 3 en fonction du poids de la caisse intérieure (unités métriques)

Caisse 3 en fonction du poids de la caisse intérieure ( kg)
Éventail de poids (kg)Dimensions
Cale 3
(x,y mm)
Épaisseur des cales -> t= 50 mm t= 75 mm t= 100 m
1 à 3 50 × 100 - -
2 à 7 75 × 125 75 × 150 -
3 à 12 100 × 150 100 × 175 100 × 200
5 à 18 125 × 175 125 × 200 125 × 225
7 à 26 150 × 200 150 × 225 150 × 250
9 à 36 175 × 225 175 × 250 175 × 275
12 à 47 175 × 250 175 × 275 200 × 300
15 à 59 225 × 275 225 × 300 225 × 325
18 à 73 250 × 300 250 × 325 250 × 350
22 à 88 275 × 325 275 × 350 275 × 375
26 à 105 300 × 350 300 × 375 300 × 400
31 à 123 325 × 375 325 × 400 325 × 425
36 à 143 350 × 400 350 × 425 350 × 450
41 à 164 375 × 425 375 × 450 375 × 475

TABLEAU 2 : Cornières en fonction du poids de la caisse intérieure (unités anglo-saxonnes)

Cornières en fonction du poids de la caisse intérieure (unités anglo-saxonnes)
Tableau 2 : Les élements des cales peuvent être collés ensemble avec un adhésif thermofusible. t = Épaisseur des cales et x, y = Dimensions des cales.
Matériau : Ester de polyuréthane 33 kg par mètre cube (2 livres par pied cube)
Épaisseur : 50 mm (50 g ou moins) 75 mm (40 g ou moins) 100 mm (30 g ou moins)
Données des cales : US Department of Defense MIL-HDBK-304B , 30 in. drop height, Section 2, p. 232
Remarque 1 : Découper huit de chacun des éléments de ce tableau (8 × Cale 1, 8 × Cale 2, 8 × Cale 3)
Remarque 2 : Si l'épaisseur de la cale est de 75 mm, consulter d'abord la ligne 2. Si elle est de 100 mm, consulter d'abord la ligne 3.
Remarque 3 : Les dimensions de la cale 1 sont indépendantes de l'épaisseur du matériau (t).

Caisse 1 en fonction du poids de la caisse intérieure (unités anglo-saxonnes)

Caisse 1 en fonction du poids de la caisse intérieure ( lbs)
Éventail de poids (lbs)Dimensions
Cale 1
(x,y po)
Épaisseur des cales -> t= 1, 2, 3, 4 po
2 à 6 2 × 2
4 à 14 3 × 3
6 à 26 4 × 4
10 à 40 5 × 5
14 à 58 6 × 6
20 à 78 7 × 7
26 à 102 8 × 8
32 à 130 9 × 9
40 à 160 10 × 10
48 à 194 11 × 11
58 à 230 12 × 12
68 à 270 13 × 13
78 à 314 14 × 14
90 à 360 15 × 15

Caisse 2 en fonction du poids de la caisse intérieure (unités anglo-saxonnes)

Caisse 2 en fonction du poids de la caisse intérieure ( lbs)
Éventail de poids (lbs)Dimensions
Cale 2
(x,y po)
Épaisseur des cales -> t= 2 po t= 3 po t= 4 po
2 à 6 4 × 4 - -
4 à 14 5 × 5 6 × 6 -
6 à 26 6 × 6 7 × 7 8 × 8
10 à 40 7 × 7 8 × 8 9 × 9
14 à 58 8 × 8 9 × 9 10 × 10
20 à 78 9 × 9 10 × 10 11 × 11
26 à 102 10 × 10 11 × 11 12 × 12
32 à 130 11 × 11 12 × 12 13 × 13
40 à 160 12 × 12 13 × 13 14 × 14
48 à 194 13 × 13 14 × 14 15 × 15
58 à 230 14 × 14 15 × 15 16 × 16
68 à 270 15 × 15 16 × 16 17 × 17
78 à 314 16 × 16 17 × 17 18 × 18
90 à 360 17 × 17 18 × 18 19 × 19

Caisse 3 en fonction du poids de la caisse intérieure (unités anglo-saxonnes)

Caisse 3 en fonction du poids de la caisse intérieure ( lbs)
Éventail de poids (lbs)Dimensions
Cale 3
(x,y po)
Épaisseur des cales -> t= 2 po t= 3 po t= 4 po
2 à 6 2 × 4 - -
4 à 14 3 × 5 3 × 6 -
6 à 26 5 × 7 5 × 8 5 × 9
10 à 40 5 × 7 5 × 8 5 × 9
14 à 58 6 × 8 6 × 9 6 × 10
20 à 78 7 × 9 7 × 10 7 × 11
26 à 102 8 × 10 8 × 11 8 × 12
32 à 130 9 × 11 9 × 12 9 × 13
40 à 160 10 × 12 10 × 13 10 × 14
48 à 194 11 × 13 11 × 14 11 × 15
58 à 230 12 × 14 12 × 15 12 × 16
68 à 270 13 × 15 13 × 16 13 × 17
78 à 314 14 × 16 14 × 17 14 × 18
90 à 360 15 × 17 15 × 18 15 × 19
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