Die DIN 54518 Druckprüfmaschine für kurze Spannweiten ist für präzise Messungen ausgelegt Druckfestigkeitsprüfung mit kurzer Spannweite an Papier- und Kartonmaterialien, die in Verpackungsanwendungen zum Einsatz kommen. Dieses Prüfverfahren bewertet die Druckfestigkeit von Papier und Karton bei einer kurzen Klemmweite und liefert wichtige Daten zur mechanischen Festigkeit für die Herstellung von Verpackungskarton und Kartons. Durch die Durchführung einer zuverlässigen Kurzspannweitenprüfung können Ingenieure die Fähigkeit des Materials, Druckkräften standzuhalten, einschätzen und die Verpackungsleistung optimieren.
Für Hersteller von Wellpappverpackungen, Faltschachteln und Verpackungen auf Papierbasis ist die Druckfestigkeit ein entscheidender Qualitätsindikator. Die Kurzspannweiten-Druckprüfung von Papier und Karton liefert wertvolle Informationen über die Faserstärke, das Materialverhalten und die strukturelle Zuverlässigkeit. Das Kurzspannweiten-Druckprüfgerät SCT-01 unterstützt Labore und Produktionsteams dabei, einheitliche Prüfungen gemäß DIN 54518, Unterstützung bei der Qualitätskontrolle, der Materialentwicklung und der Verpackungsoptimierung.
Was ist die Druckprüfung mit kurzer Spannweite nach DIN 54518?
Die DIN 54518 legt ein Verfahren zur Bestimmung der Druckfestigkeit von Papier und Karton mittels eines Kurzspannweitenversuchs fest. Im Gegensatz zu herkömmlichen Druckversuchen, bei denen größere Strukturen untersucht werden, konzentriert sich der Kurzspannweitenversuch auf die inhärente Druckfestigkeit des Papiermaterials selbst.
Papier- und Kartonprodukte sind bei der Weiterverarbeitung, beim Transport, beim Stapeln und bei der Lagerung häufig Druckbelastungen ausgesetzt. Ihre Leistungsfähigkeit hängt nicht nur von der Dicke oder dem Flächengewicht ab, sondern auch von der Faserverbindung, der Faserausrichtung und der strukturellen Integrität. Die Druckprüfung mit kurzer Spannweite nach DIN 54518 ermöglicht eine direkte Bewertung der Widerstandsfähigkeit des Materials gegen Druckversagen.
Der Test eignet sich besonders für Papier und Karton mit einem Flächengewicht zwischen etwa 100 g/m² und 400 g/m², einschließlich Materialien, die üblicherweise für die Herstellung von Behältern und Verpackungen verwendet werden.
Der SCT-Test ermittelt nicht die Bruchdehnung. Stattdessen misst er die maximale Druckkraft, der die Probe vor dem Versagen standhalten kann, und liefert damit einen zuverlässigen Indikator für die Druckfestigkeit.
Warum ist die Prüfung der Druckfestigkeit bei kurzer Spannweite wichtig?
Verpackungsmaterialien müssen ihre mechanische Integrität über die gesamte Lieferkette hinweg bewahren. Papier- und Kartonprodukte sind während der Herstellung, der Befüllung, des Transports und der Lagerung verschiedenen Kräften ausgesetzt. Eine unzureichende Druckfestigkeit kann zu folgenden Problemen führen:
- Verformung des Behälters
- Verminderte Stapelleistung
- Beschädigung der Verpackung während des Transports
- Erhöhter Materialverbrauch aufgrund von Überdimensionierung
- Mängel beim Produktschutz
Durch die Durchführung von Druckfestigkeitsprüfungen mit kurzer Spannweite können Hersteller die Materialqualität vor der Produktion bewerten und Leistungsprobleme vermeiden.
Der Test ist besonders wertvoll, da er die Festigkeit der Papierstruktur selbst misst, anstatt sich ausschließlich auf die Leistungsfähigkeit der fertigen Verpackung zu stützen. Dies ermöglicht es Verpackungsingenieuren, verschiedene Papiersorten zu vergleichen, die Materialauswahl zu optimieren und die Produktkonsistenz zu verbessern.
Für Qualitätskontrolllabore liefert das Druckversuchsverfahren mit kurzer Spannweite reproduzierbare Daten, die bei der Lieferantenbewertung, der Wareneingangskontrolle und der Produktionsüberwachung von Nutzen sind.
Prinzip des Kurzspannweitentests
Das Funktionsprinzip des Druckversuchs bei kurzer Spannweite beruht darauf, dass eine Druckkraft auf eine kleine Papier- oder Kartonprobe ausgeübt wird, die zwischen zwei parallelen Spannbacken eingespannt ist.
Während der Tests:
- Ein Prüfkörper mit einer Breite von 15 mm wird vorbereitet.
- Die Probe ist zwischen zwei Präzisionsklemmen sicher fixiert.
- Die Klemmen werden mit einem kurzen Klemmweg von etwa 0,70 mm.
- Die Klemmen bewegen sich mit einer geregelten Geschwindigkeit aufeinander zu.
- Das Gerät misst die maximale Druckkraft, bevor die Probe versagt.
Die gemessene Kraft entspricht der Druckfestigkeit des Materials bei kurzer Spannweite.
Da der Prüfabstand sehr gering ist, wird der Einfluss des Knickens der Probe minimiert. Dadurch kann das Gerät die tatsächliche Druckfestigkeit der Papier- oder Kartonstruktur ermitteln.
Wie wird die Kurzspannweiten-Druckprüfung von Papier und Karton durchgeführt?
Ein typisches Druckprüfung von Papier und Karton bei kurzer Spannweite Das Verfahren umfasst die Probenvorbereitung, das Einspannen, die Druckbelastung und die Auswertung der Ergebnisse.
Probenvorbereitung
Die Probe wird in der Regel als schmaler Streifen vorbereitet:
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Probenbreite | 15 mm |
| Probenlänge | 75 mm |
| Materialauswahl | Papier und Karton |
| Prüfrichtung | Maschinenrichtung (MD) und Querrichtung (CD) |
Die Prüfungen können sowohl in Maschinenrichtung als auch in Querrichtung durchgeführt werden, da die Faserausrichtung die Druckfestigkeit erheblich beeinflusst.
Spannvorgang
Der SCT-01 verfügt über ein spezielles Spannsystem, das aus folgenden Komponenten besteht:
- Feststehende und bewegliche Backen
- Klemmflächen mit hohem Reibungskoeffizienten
- Parallelausrichtungsstruktur
- Geregelte pneumatische Spannkraft
Die Klemmen üben eine gleichmäßige Kraft von 2300 ± 500 N, wodurch sichergestellt wird, dass die Probe während der Kompression stabil bleibt.
Eine zuverlässige Klemmung ist unerlässlich, da eine unzureichende oder ungleichmäßige Haltekraft die Genauigkeit der Prüfung beeinträchtigen kann.
Kompressionsmessung
Während der Prüfung übt das Prüfgerät mit einer kontrollierten Geschwindigkeit Druck aus, bis die Probe ihre maximale Belastbarkeit erreicht.
Das System erfasst automatisch:
- Maximale Druckkraft
- Prüfungsanleitung
- Maßeinheiten
- Testergebnisse für die Berichterstattung
Die gewonnenen Daten liefern Ingenieuren quantitative Informationen über die Festigkeitseigenschaften von Papier und Karton.
SCT-01 – Druckprüfgerät für kurze Spannweiten – Merkmale
Die SCT-01 Druckprüfgerät für kurze Spannweiten wurde für Labore und Hersteller entwickelt, die präzise und wiederholbare Druckprüfungen an Materialien auf Papierbasis durchführen müssen.
SPS-gesteuerter Betrieb
Das integrierte SPS-Steuerungssystem gewährleistet einen stabilen Betrieb und eine präzise Prüfsteuerung. Über die HMI-Schnittstelle können Bediener die Prüfparameter einfach konfigurieren und die Ergebnisse einsehen.
Pneumatische Probenklemmung
Der pneumatische Spannmechanismus gewährleistet eine gleichbleibende Haltekraft und minimiert den Einfluss des Bedieners. Dank einstellbarer Druckeinstellungen lässt sich das Prüfgerät an unterschiedliche Materialanforderungen anpassen.
Einstellbare Prüfgeschwindigkeit
Dank der einstellbaren Prüfgeschwindigkeit können Labore die Prüfbedingungen für verschiedene Papier- und Kartonmaterialien optimieren.
Anzeige der Ergebnisse für mehrere Einheiten
Die Testergebnisse können in verschiedenen Maßeinheiten angezeigt werden, darunter:
- Newton (N)
- Kilogrammkraft (kgf)
- Pfund-Kraft (lbf)
Dadurch wird die Kompatibilität mit internationalen Laboranforderungen verbessert.
Datenausgabe und Berichterstellung
Die optionale RS-232-Kommunikationsschnittstelle ermöglicht die Anbindung an externe Softwaresysteme zur Datenverwaltung und -analyse.
Der integrierte Mikrodrucker ermöglicht die sofortige Dokumentation der Ergebnisse für Laborprotokolle und Qualitätsberichte.
Technische Daten des SCT-01
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Testbereich | 1–500 N (oder nach Wunsch) |
| Kompressionsabstand | 0,3–2 mm |
| Spannlänge | 30 ± 0,5 mm |
| Testgeschwindigkeit | 3 ± 0,1 mm/min |
| Beschluss | 0,01 N |
| Stichprobengröße | 15 × 75 mm (B × L) |
| Gasdruck | 0,4–0,7 MPa |
| Gasanschluss Größe | Φ6 mm |
| Stromversorgung | AC 110~220V 50/60Hz |
Anwendungsbereiche der Kurzspannweiten-Druckprüfung
Die DIN 54518 – Druckversuch bei kurzer Spannweite wird häufig in Branchen eingesetzt, in denen die Papierfestigkeit direkten Einfluss auf die Produktleistung hat.
Wellpappenverpackungen
Hersteller von Wellpappe nutzen SCT-Tests, um die Festigkeit des Papiers zu bewerten und die Druckfestigkeit der Kartons zu verbessern.
Papierherstellung
Papierfabriken nutzen Kurzzeitprüfungen, um die Gleichmäßigkeit der Produktion zu überwachen und verschiedene Papiersorten miteinander zu vergleichen.
Verpackungsentwicklung
Verpackungsingenieure nutzen Kompressionsdaten bei der Materialauswahl und der Optimierung des Verpackungsdesigns.
Qualitätsprüflabore
Unabhängige Labore und Prüfstellen nutzen SCT-Prüfungen zur Materialüberprüfung und zur Konformitätsprüfung.
Für SCT-Prüfungen geeignete Werkstoffe
Das Kurzspannweiten-Druckprüfgerät SCT-01 eignet sich für folgende Prüfungen:
- Wellpappe
- Wellpappenmaterialien
- Pappe
- Verpackungspapier
- Kraftpapier
- Medien- und Auskleidungsmaterialien
- Sonstige Verpackungsmaterialien auf Papierbasis
Zusammenhang zwischen SCT-Prüfungen und der Qualitätskontrolle bei der Verpackung
Die Druckfestigkeit hat direkten Einfluss auf die Haltbarkeit der Verpackung. Ein Behälter aus Papier mit unzureichender Festigkeit kann versagen, selbst wenn das Design auf den ersten Blick akzeptabel erscheint.
Durch die Einbindung von SCT-Prüfungen in Qualitätsmanagementsysteme können Unternehmen:
- Eingehende Rohstoffe prüfen
- Sicherstellung einer gleichbleibenden Produktionsqualität
- Papierauswahl optimieren
- Verpackungsfehler reduzieren
- Verbesserung der Zuverlässigkeit des Verkehrs
Die Druckversuch bei kurzer Spannweite bietet eine praktische Lösung, um die mechanischen Eigenschaften von Papiermaterialien zu verstehen, bevor diese in fertige Verpackungsprodukte einfließen.
Relevante Normen für Druckversuche mit kurzer Spannweite
Der Kurzspannweiten-Druckprüfstand SCT-01 unterstützt Prüfverfahren im Zusammenhang mit:
| Standard | Beschreibung |
|---|---|
| ISO 9895 | Verfahren zur Druckprüfung von Papier und Karton |
| TAPPI T826 | Prüfverfahren für die Druckprüfung bei kurzer Spannweite |
| DIN 54518 | Prüfverfahren zur Ermittlung der Druckfestigkeit bei kurzen Spannweiten |
| BS 7325 | Verfahren zur Druckprüfung von Papier und Karton |
| GB/T 2679.10 | Druckfestigkeitsprüfung von Papier und Karton |
| QB/T 2386 | Prüfung der Druckfestigkeit von Papier und Karton |
Warum sollte man sich für SCT-01 bei Prüfungen nach DIN 54518 entscheiden?
Für zuverlässige Druckdaten reicht es nicht aus, lediglich eine Kraft auf eine Probe auszuüben. Genaue Ergebnisse hängen von einer präzisen Klemmung, einer stabilen Bewegungssteuerung und wiederholbaren Prüfbedingungen ab.
Die SCT-01 Druckprüfgerät für kurze Spannweiten kombiniert kontrollierte Druckbelastung, pneumatische Spanntechnik und eine benutzerfreundliche Bedienung, um zuverlässige Ergebnisse bei der Bewertung von Papier und Karton zu liefern.
Für Labore, Verpackungshersteller und Forschungs- und Entwicklungsteams bietet es eine effektive Lösung für Druckfestigkeitsprüfung bei kurzer Spannweite, was zur Verbesserung der Materialauswahl, der Produktzuverlässigkeit und der Effizienz der Qualitätskontrolle beiträgt.