Стандарт ISO 15359 и испытания бумаги на трение
Стандарт ISO 15359 позволяет оценить характеристики трения путем измерения силы, необходимой для начала движения и поддержания скольжения между двумя поверхностями из бумаги или картона при заданной нагрузке. Кроме того, данный стандарт позволяет провести уникальную оценку характеристик трения после многократных циклов скольжения, что помогает лабораториям понять, как износ поверхности влияет на показатели трения.
Характеристики трения играют решающую роль в бумагоперерабатывающей промышленности, полиграфии, производстве упаковки, транспортировке и системах автоматизированной обработки грузов. Чрезмерно высокое трение может вызвать затруднения при подаче материала, в то время как недостаточное трение может привести к нестабильности штабелирования, проскальзыванию и снижению эффективности производства. В результате точный Измерение COF стала неотъемлемой частью системы контроля качества для производителей бумаги, предприятий по переработке бумаги, поставщиков упаковки и испытательных лабораторий.
Принцип испытаний по стандарту ISO 15359
В стандарте ISO 15359 используется метод горизонтальной плоскости.
Два испытуемых образца помещаются в положение поверхностного контакта:
- Один образец закреплен на неподвижном столе.
- Второй образец прикреплен к утяжеленным саням.
- Тяговое усилие прикладывается контролируемым образом.
- Регистрируется усилие, необходимое для начала и поддержания движения.
Этот тест позволяет оценить:
- Коэффициент статического трения при первом скольжении (μS1)
- Коэффициент статического трения на третьем склоне (μS3)
- Кинетический коэффициент трения (μK)
В отличие от некоторых стандартов по трению, в которых оценивается только начальное поведение при скольжении, стандарт ISO 15359 позволяет оценить трение после многократных циклов износа, что дает ценную информацию о долговечности поверхности и стабильности трения.
Процедура испытаний по стандарту ISO 15359
Статический коэффициент трения на первом склоне
Для определения начального статического трения:
- Закрепите бумажные образцы на салазках и испытательном столе.
- Убедитесь, что направления вдоль машины (MD) и поперек машины (TD) правильно совмещены.
- Опустите сани примерно на 3,0 мм/с ± 2,0 мм/с.
- Дайте саням постоять 1–20 секунд.
- Постепенно увеличивайте усилие, пока не начнётся скольжение.
- Запишите величину силы, необходимую для начала движения (FS1).
- Повторяйте процедуру до тех пор, пока не будет получено не менее шести достоверных измерений.
Статический и кинетический коэффициент трения после износа
При оценке трения после многократного скольжения:
- Выполните начальный слайд и запишите FS1.
- Продолжайте движение в соответствии с заданным профилем движения.
- Повторите процесс скольжения три раза, используя одну и ту же пару образцов.
- Запись:
- Статическая сила третьего слайда (FS3)
- Средняя сила кинетического трения (FK) за указанный интервал хода
- Проведите не менее шести достоверных повторных испытаний.
Такой подход позволяет лабораториям оценивать, как изменяются характеристики трения после взаимодействия с поверхностью и износа
Расчет коэффициентов трения
В соответствии со стандартом ISO 15359 коэффициенты трения рассчитываются путем деления измеренной силы трения на нормальную силу, создаваемую весом саней.
Статический коэффициент трения при первом скольжении
Где:
- μS1 = Статический коэффициент трения при первом скольжении
- FS1 = Среднее усилие, необходимое для начала движения
- m = масса саней
- g = 9,81 м/с²
Коэффициент статического трения на третьем склоне
Кинетический коэффициент трения
Кинетический коэффициент не следует указывать, если в ходе испытаний наблюдается выраженный эффект «прилипания-скольжения».
Оборудование, необходимое для испытаний в соответствии с ISO 15359
Эффективный устройство для измерения коэффициента трения должно предусматривать:
- Точное измерение силы
- Плавное движение саней
- Регулируемая скорость движения
- Последовательное выравнивание образцов
- Автоматизированный сбор данных
- Анализ статического и кинетического трения
COF-01 Прибор для определения коэффициента трения
Сайт COF-01 Прибор для определения коэффициента трения подходит для испытаний на трение бумаги, картона, пластиковых пленок, упаковочных материалов и материалов с покрытием.
Альтернативное решение: испытательная машина на растяжение TST-01 с приспособлением COF
Для лабораторий, которым требуется большая гибкость при проведении испытаний, Испытательная машина на растяжение TST-01 с приспособлением COF объединяет испытания на растяжение и испытания на трение в рамках одной платформы.
Преимущества
- Испытания на растяжение
- Измерение коэффициента трения
- Испытание на отрыв
- Испытание прочности уплотнения
- Испытание на разрыв
- Совместимость с различными приспособлениями
Данное решение особенно привлекательно для:
- Лаборатории по упаковке
- Производители медицинской упаковки
- Научно-исследовательские учреждения
- Многофункциональные средства контроля качества
Диапазон регулируемой скорости от 1–500 мм/мин позволяет адаптироваться к различным требованиям к испытаниям материалов, выходящим за рамки стандартных измерений коэффициента трения.
ISO 15359 и другие стандарты по трению
| Стандарт | Основные материалы | Метод |
|---|---|---|
| ISO 15359 | Бумага и картон | Горизонтальная плоскость с оценкой износа |
| ISO 8295 | Пластиковые пленки и листы | Горизонтальная плоскость |
| ASTM D1894 | Пластиковая пленка и листы | Горизонтальная плоскость |
| TAPPI T549 | Бумага и картон | Горизонтальная плоскость |
| DIN 53119 | Бумага и упаковочные материалы | Измерение коэффициента трения |
| EN ISO 8295 | Пластиковые материалы | Определение COF |
Отличительной особенностью ISO 15359 заключается в оценке характеристик трения до и после многократных циклов скольжения, что позволяет проанализировать изменения трения, связанные с износом.