ISO 15359 και δοκιμές τριβής χαρτιού
Το πρότυπο ISO 15359 αξιολογεί τη συμπεριφορά τριβής μετρώντας τη δύναμη που απαιτείται για την έναρξη της κίνησης και τη διατήρηση της ολίσθησης μεταξύ δύο επιφανειών από χαρτί ή χαρτόνι υπό καθορισμένο φορτίο. Το πρότυπο αξιολογεί επίσης με μοναδικό τρόπο τη συμπεριφορά τριβής μετά από επαναλαμβανόμενους κύκλους ολίσθησης, βοηθώντας τα εργαστήρια να κατανοήσουν πώς η φθορά της επιφάνειας επηρεάζει τις επιδόσεις τριβής.
Οι επιδόσεις τριβής διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στη μεταποίηση χαρτιού, την εκτύπωση, την παραγωγή συσκευασιών, τις μεταφορές και τα αυτοματοποιημένα συστήματα χειρισμού. Η υπερβολικά υψηλή τριβή μπορεί να προκαλέσει δυσκολίες τροφοδοσίας, ενώ η ανεπαρκής τριβή μπορεί να οδηγήσει σε αστάθεια στο στοίβαγμα, ολίσθηση και μειωμένη αποδοτικότητα της παραγωγής. Ως εκ τούτου, η ακριβής Μέτρηση COF έχει καταστεί μια ουσιαστική δραστηριότητα ελέγχου ποιότητας για τους κατασκευαστές χαρτιού, τους μεταποιητές, τους προμηθευτές συσκευασιών και τα εργαστήρια δοκιμών.
Αρχή δοκιμής κατά το πρότυπο ISO 15359
Το πρότυπο ISO 15359 χρησιμοποιεί το μέθοδος του οριζόντιου επιπέδου.
Δύο δοκιμαστικά δείγματα τοποθετούνται έτσι ώστε να έρχονται σε επαφή μεταξύ τους:
- Ένα δείγμα είναι στερεωμένο σε ένα σταθερό τραπέζι.
- Το δεύτερο δείγμα είναι στερεωμένο σε ένα έλκηθρο με βάρος.
- Εφαρμόζεται μια δύναμη έλξης με ελεγχόμενο τρόπο.
- Καταγράφεται η δύναμη που απαιτείται για την έναρξη και τη διατήρηση της κίνησης.
Η εξέταση μετρά:
- Στατικός συντελεστής τριβής κατά την πρώτη ολίσθηση (μS1)
- Στατικός συντελεστής τριβής στην τρίτη πλαγιά (μS3)
- Κινητικός συντελεστής τριβής (μK)
Σε αντίθεση με ορισμένα πρότυπα τριβής που αξιολογούν μόνο την αρχική συμπεριφορά ολίσθησης, το πρότυπο ISO 15359 αξιολογεί την τριβή μετά από επαναλαμβανόμενους κύκλους φθοράς, παρέχοντας πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με την ανθεκτικότητα της επιφάνειας και τη σταθερότητα της τριβής.
Διαδικασία δοκιμής ISO 15359
Στατικός συντελεστής τριβής (COF) στην πρώτη πλαγιά
Για τον υπολογισμό της αρχικής στατικής τριβής:
- Τοποθετήστε τα δείγματα χαρτιού στο έλκηθρο και στον πίνακα δοκιμών.
- Βεβαιωθείτε ότι οι κατευθύνσεις κατά μήκος του μηχανήματος (MD) και εγκάρσια (TD) είναι σωστά ευθυγραμμισμένες.
- Χαμηλώστε το έλκηθρο σε ύψος περίπου 3,0 mm/s ± 2,0 mm/s.
- Αφήστε το έλκηθρο να παραμείνει ακίνητο για 1–20 δευτερόλεπτα.
- Εφαρμόστε δύναμη σταδιακά μέχρι να αρχίσει η ολίσθηση.
- Καταγράψτε τη δύναμη που απαιτείται για την έναρξη της κίνησης (FS1).
- Επαναλάβετε τη διαδικασία έως ότου ληφθούν τουλάχιστον έξι έγκυρες μετρήσεις.
Στατικός και κινητικός συντελεστής τριβής (COF) μετά τη φθορά
Κατά την αξιολόγηση της τριβής μετά από επαναλαμβανόμενη ολίσθηση:
- Πραγματοποιήστε την αρχική ολίσθηση και καταγράψτε το FS1.
- Συνεχίστε την κίνηση σύμφωνα με το καθορισμένο προφίλ διαδρομής.
- Επαναλάβετε τη διαδικασία ολίσθησης τρεις φορές χρησιμοποιώντας το ίδιο ζεύγος δειγμάτων.
- Εγγραφή:
- Στατική δύναμη τρίτης ολίσθησης (FS3)
- Μέση δύναμη κινητικής τριβής (FK) κατά τη διάρκεια του καθορισμένου διαστήματος διαδρομής
- Πρέπει να ληφθούν τουλάχιστον έξι έγκυρες επαναληπτικές δοκιμές.
Η προσέγγιση αυτή επιτρέπει στα εργαστήρια να αξιολογούν πώς μεταβάλλονται τα χαρακτηριστικά τριβής μετά την αλληλεπίδραση με την επιφάνεια και τη φθορά
Υπολογισμός των συντελεστών τριβής
Το πρότυπο ISO 15359 υπολογίζει τους συντελεστές τριβής διαιρώντας τη μετρηθείσα δύναμη τριβής με την κάθετη δύναμη που ασκείται από το βάρος του έλκηθρου.
Στατικός συντελεστής τριβής κατά την πρώτη ολίσθηση
Πού:
- μS1 = Στατικός συντελεστής τριβής κατά την πρώτη ολίσθηση
- FS1 = Μέση δύναμη που απαιτείται για την έναρξη της κίνησης
- m = μάζα του έλκηθρου
- g = 9,81 m/s²
Στατικός συντελεστής τριβής στην τρίτη πλαγιά
Κινητικός συντελεστής τριβής
Ο κινητικός συντελεστής δεν πρέπει να αναγράφεται εάν κατά τη διάρκεια της δοκιμής παρατηρηθεί σημαντική συμπεριφορά τύπου «stick-slip».
Απαιτούμενος εξοπλισμός για τις δοκιμές σύμφωνα με το πρότυπο ISO 15359
Ένα αποτελεσματικό συσκευή μέτρησης του συντελεστή τριβής θα πρέπει να παρέχει:
- Ακριβής μέτρηση της δύναμης
- Σταθερή κίνηση του έλκηθρου
- Ελεγχόμενη ταχύτητα κίνησης
- Συνεπής ευθυγράμμιση των δειγμάτων
- Αυτοματοποιημένη συλλογή δεδομένων
- Ανάλυση στατικής και κινητικής τριβής
COF-01 Συσκευή μέτρησης του συντελεστή τριβής
Το COF-01 Συσκευή μέτρησης του συντελεστή τριβής είναι κατάλληλο για τη διεξαγωγή δοκιμών τριβής σε χαρτί, χαρτόνι, πλαστικές μεμβράνες, υλικά συσκευασίας και επικαλυμμένα υποστρώματα.
Εναλλακτική λύση: Μηχανή δοκιμής εφελκυσμού TST-01 με διάταξη COF
Για τα εργαστήρια που επιδιώκουν μεγαλύτερη ευελιξία στις δοκιμές, το Μηχανή δοκιμής εφελκυσμού TST-01 με διάταξη COF συνδυάζει τις δοκιμές εφελκυσμού και τις δοκιμές τριβής σε μία ενιαία πλατφόρμα.
Πλεονεκτήματα
- Δοκιμές εφελκυστικών ιδιοτήτων
- Μέτρηση του συντελεστή τριβής
- Δοκιμή αποκόλλησης
- Δοκιμή αντοχής στεγανοποίησης
- Δοκιμή αντοχής σε σχίσιμο
- Συμβατότητα με πολλαπλά εξαρτήματα
Αυτή η λύση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για:
- Εργαστήρια συσκευασίας
- Κατασκευαστές ιατρικών συσκευασιών
- Ερευνητικά ιδρύματα
- Εγκαταστάσεις πολλαπλών χρήσεων για τον έλεγχο ποιότητας
Το εύρος ρυθμιζόμενης ταχύτητας του 1–500 mm/min επιτρέπει την προσαρμογή σε διάφορες απαιτήσεις δοκιμών υλικών, πέρα από τις τυπικές μετρήσεις τριβής.
ISO 15359 σε σύγκριση με άλλα πρότυπα τριβής
| Πρότυπο | Εστίαση στο υλικό | Μέθοδος |
|---|---|---|
| ISO 15359 | Χαρτί και χαρτόνι | Οριζόντιο επίπεδο με αξιολόγηση φθοράς |
| ISO 8295 | Πλαστικές μεμβράνες και φύλλα | Οριζόντιο επίπεδο |
| ASTM D1894 | Πλαστικές μεμβράνες και φύλλα | Οριζόντιο επίπεδο |
| TAPPI T549 | Χαρτί και χαρτόνι | Οριζόντιο επίπεδο |
| DIN 53119 | Χαρτί και υλικά συσκευασίας | Μέτρηση τριβής |
| EN ISO 8295 | Πλαστικά υλικά | Προσδιορισμός του COF |
Το χαρακτηριστικό γνώρισμα του ISO 15359 είναι η αξιολόγηση της συμπεριφοράς τριβής πριν και μετά από επαναλαμβανόμενους κύκλους ολίσθησης, η οποία παρέχει πληροφορίες σχετικά με τις μεταβολές της τριβής που οφείλονται στη φθορά.