ISO 15359 e ensaios de atrito do papel
A norma ISO 15359 avalia o comportamento do atrito através da medição da força necessária para iniciar o movimento e manter o deslizamento entre duas superfícies de papel ou cartão sob uma carga especificada. A norma também avalia, de forma única, o comportamento do atrito após ciclos repetidos de deslizamento, ajudando os laboratórios a compreender como o desgaste da superfície influencia o desempenho do atrito.
O desempenho em termos de atrito desempenha um papel fundamental na transformação de papel, na impressão, na produção de embalagens, nos transportes e nos sistemas de manuseamento automatizado. Um atrito excessivamente elevado pode causar dificuldades de alimentação, enquanto um atrito insuficiente pode levar à instabilidade das pilhas, ao deslizamento e a ineficiências na produção. Consequentemente, a medição precisa Medição do COF tornou-se uma atividade essencial de controlo de qualidade para fabricantes de papel, transformadores, fornecedores de embalagens e laboratórios de ensaio.
Princípio de ensaio da norma ISO 15359
A norma ISO 15359 utiliza o método do plano horizontal.
Colocam-se duas amostras de ensaio em contacto superficial:
- Um espécime está fixado a uma mesa fixa.
- A segunda amostra está fixada a um trenó com peso.
- É aplicada uma força de tração de forma controlada.
- A força necessária para iniciar o movimento e mantê-lo é registada.
O teste avalia:
- Coeficiente de atrito estático no primeiro deslizamento (μS1)
- Coeficiente de atrito estático na terceira rampa (μS3)
- Coeficiente cinético de atrito (μK)
Ao contrário de algumas normas relativas ao atrito que apenas avaliam o comportamento inicial de deslizamento, a norma ISO 15359 avalia o atrito após ciclos repetidos de desgaste, fornecendo informações valiosas sobre a durabilidade da superfície e a estabilidade do atrito.
Procedimento de ensaio da norma ISO 15359
COF estático na primeira lâmina
Para determinar o atrito estático inicial:
- Fixar as amostras de papel no suporte deslizante e na mesa de ensaio.
- Certifique-se de que as orientações na direção da máquina (MD) e na direção transversal (TD) estão corretamente alinhadas.
- Baixe o trenó a aproximadamente 3,0 mm/s ± 2,0 mm/s.
- Deixe o trenó repousar durante 1 a 20 segundos.
- Aplique força gradualmente até que comece a deslizar.
- Registe a força necessária para iniciar o movimento (FS1).
- Repita o procedimento até obter, pelo menos, seis medições válidas.
Coeficiente de atrito estático e cinético após o desgaste
Ao avaliar o atrito após deslizamentos repetidos:
- Realize a lâmina inicial e registe o FS1.
- Continue o movimento de acordo com o perfil de deslocamento prescrito.
- Repita o processo de deslizamento três vezes, utilizando o mesmo par de amostras.
- Registo:
- Força estática do terceiro deslizador (FS3)
- Força média de atrito cinético (FK) durante o intervalo de percurso especificado
- Obtenha, pelo menos, seis ensaios válidos em réplica.
Esta abordagem permite aos laboratórios avaliar como as características de atrito se alteram após a interação com a superfície e o desgaste
Cálculo dos coeficientes de atrito
A norma ISO 15359 calcula os coeficientes de atrito dividindo a força de atrito medida pela força normal gerada pelo peso do trenó.
Coeficiente de atrito estático no primeiro deslizamento
Onde:
- μS1 = Coeficiente de atrito estático no primeiro deslizamento
- FS1 = Força média necessária para iniciar o movimento
- m = massa do trenó
- g = 9,81 m/s²
Coeficiente de atrito estático na terceira rampa
Coeficiente cinético de atrito
O coeficiente cinético não deve ser indicado se for observado um comportamento significativo de «stick-slip» durante o ensaio.
Equipamento necessário para os ensaios segundo a norma ISO 15359
Uma forma eficaz de dispositivo de medição do coeficiente de atrito deve fornecer:
- Medição precisa da força
- Movimento estável do trenó
- Velocidade de deslocação controlada
- Alinhamento consistente das amostras
- Aquisição automatizada de dados
- Análise do atrito estático e cinético
COF-01 Aparelho de ensaio do coeficiente de atrito
O COF-01 Aparelho de ensaio do coeficiente de atrito é adequado para ensaios de atrito em papel, cartão, películas plásticas, materiais de embalagem e substratos revestidos.
Solução alternativa: Máquina de ensaio de tração TST-01 com dispositivo de fixação COF
Para os laboratórios que procuram uma maior flexibilidade nos ensaios, o Máquina de ensaio de tração TST-01 com dispositivo de fixação COF combina ensaios de tração e de atrito numa única plataforma.
Vantagens
- Ensaios às propriedades de tração
- Medição do coeficiente de atrito
- Teste de descamação
- Ensaio de resistência da vedação
- Teste de lágrimas
- Compatibilidade com vários dispositivos
Esta solução é particularmente interessante para:
- Laboratórios de embalagem
- Fabricantes de embalagens médicas
- Instituições de investigação
- Instalações multifuncionais de controlo de qualidade
A gama de velocidades ajustável de 1–500 mm/min permite a adaptação a vários requisitos de ensaio de materiais, para além das medições de atrito normalizadas.
ISO 15359 vs. outras normas relativas ao atrito
| Padrão | Foco no material | Método |
|---|---|---|
| ISO 15359 | Papel e cartão | Plano horizontal com avaliação do desgaste |
| ISO 8295 | Filmes e chapas de plástico | Plano horizontal |
| ASTM D1894 | Películas e folhas de plástico | Plano horizontal |
| TAPPI T549 | Papel e cartão | Plano horizontal |
| DIN 53119 | Papel e materiais de embalagem | Medição do atrito |
| EN ISO 8295 | Materiais plásticos | Determinação do COF |
A característica distintiva de ISO 15359 é a sua avaliação do comportamento do atrito antes e depois de ciclos repetidos de deslizamento, o que permite compreender as alterações no atrito relacionadas com o desgaste.