Cornières pour emballages à double caisse

Par Paul Marcon

Les cornières (voir la figure 1) 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 1a (unités métriques) ou le tableau 1b (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 1a et 1b 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 (voir la rubrique « Mousse d’ester de polyuréthane »), ce matériau possède d’excellentes propriétés d’amortissement de chocs et de vibrations s’il est utilisé correctement.

À la 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 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

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. À la 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.
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

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 1a et 1b 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 (voir la 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 (voir la 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 (tél. : 1-800-465-6281). Établie au Canada et aux États-Unis, (http://www.tchweb.com/cgi.bin/TCH2.storefront/), 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), no 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

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 x 125 mm (5 po x 5 po)
   Cale 2 : 175 mm x 175 mm (7 po x 7 po)
   Cale 3 : 125 mm x 175 mm (5 po x 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.

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

Éventail de poids (lbs)	Dimensions Cale 1 (x,y in.)	Dimensions Cale 2 (x,y in.)			Dimensions Cale 3 (x,y in.)
Épaisseur des cales ->	t= 1,2,3,4 po	t= 2 po	t= 3 po	t= 4 po	t= 2 po	t= 3 po	t= 4 po
2 à 6	2 x 2	4 x 4	-	-	2 x 4	-	-
4 à 14	3 x 3	5 x 5	6 x 6	-	3 x 5	3 x 6	-
6 à 26	4 x 4	6 x 6	7 x 7	8 x 8	4 x 6	4 x 7	4 x 8
10 à 40	5 x 5	7 x 7	8 x 8	9 x 9	5 x 7	5 x 8	5 x 9

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

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

TABLEAU 1b : Cornières en fonction du poids de la caisse intérieure (unités anglo-saxonnes)

Éventail de poids (lbs)	Dimensions Cale 1 (x,y po)	Dimensions Cale 2 (x,y po)			Dimensions Cale 3 (x,y po)
Épaisseur des cales ->	t= 1, 2, 3, 4 po	t= 2 po	t= 3 po	t= 4 po	t= 2 po	t= 3 po	t= 4 po
2 à 6	2 x 2	4 x 4	-	-	2 x 4	-	-
4 à 14	3 x 3	5 x 5	6 x 6	-	3 x 5	3 x 6	-
6 à 26	4 x 4	6 x 6	7 x 7	8 x 8	5 x 7	5 x 8	5 x 9
10 à 40	5 x 5	7 x 7	8 x 8	9 x 9	5 x 7	5 x 8	5 x 9
14 à 58	6 x 6	8 x 8	9 x 9	10 x 10	6 x 8	6 x 9	6 x 10
20 à 78	7 x 7	9 x 9	10 x 10	11 x 11	7 x 9	7 x 10	7 x 11
26 à 102	8 x 8	10 x 10	11 x 11	12 x 12	8 x 10	8 x 11	8 x 12
32 à 130	9 x 9	11 x 11	12 x 12	13 x 13	9 x 11	9 x 12	9 x 13
40 à 160	10 x 10	12 x 12	13 x 13	14 x 14	10 x 12	10 x 13	10 x 14
48 à 194	11 x 11	13 x 13	14 x 14	15 x 15	11 x 13	11 x 14	11 x 15
58 à 230	12 x 12	14 x 14	15 x 15	16 x 16	12 x 14	12 x 15	12 x 16
68 à 270	13 x 13	15 x 15	16 x 16	17 x 17	13 x 15	13 x 16	13 x 17
78 à 314	14 x 14	16 x 16	17 x 17	18 x 18	14 x 16	14 x 17	14 x 18
90 à 360	15 x 15	17 x 17	18 x 18	19 x 19	15 x 17	15 x 18	15 x 19