Norma ISO 15359 a skúšky trenia papiera
Norma ISO 15359 hodnotí trecie vlastnosti meraním sily potrebnej na spustenie pohybu a udržanie kĺzania medzi dvoma povrchmi z papiera alebo lepenky pri špecifikovanom zaťažení. Norma tiež jedinečným spôsobom hodnotí trecie vlastnosti po opakovaných kĺzacích cykloch, čím pomáha laboratóriám pochopiť, ako opotrebenie povrchu ovplyvňuje trecie vlastnosti.
Trenie zohráva kľúčovú úlohu pri spracovaní papiera, tlači, výrobe obalov, preprave a v automatizovaných manipulačných systémoch. Príliš vysoké trenie môže spôsobiť problémy s podávaním, zatiaľ čo nedostatočné trenie môže viesť k nestabilite stohov, preklzávaniu a zníženiu efektívnosti výroby. V dôsledku toho je presné Meranie COF sa stala nevyhnutnou súčasťou kontroly kvality pre výrobcov papiera, spracovateľov, dodávateľov obalov a skúšobné laboratóriá.
Princíp skúšky podľa normy ISO 15359
Norma ISO 15359 používa metóda horizontálnej roviny.
Dve skúšobné vzorky sa umiestnia tak, aby sa ich povrchy dotýkali:
- Jeden vzorka je upevnená na pevnom stole.
- Druhý vzorka je pripevnená k zaťaženému saniam.
- Ťahová sila sa pôsobí kontrolovaným spôsobom.
- Zaznamenáva sa sila potrebná na spustenie pohybu a na jeho udržanie.
Tento test meria:
- Statický koeficient trenia pri prvom skĺznutí (μS1)
- Statický koeficient trenia na treťom sklze (μS3)
- Kinetický koeficient trenia (μK)
Na rozdiel od niektorých noriem týkajúcich sa trenia, ktoré hodnotia iba počiatočné kĺzavé správanie, norma ISO 15359 posudzuje trenie po opakovaných cykloch opotrebenia, čím poskytuje cenné informácie o odolnosti povrchu a stabilite trenia.
Skúšobný postup podľa normy ISO 15359
Statický koeficient trenia na prvej šmýkačke
Na určenie počiatočného statického trenia:
- Upevnite papierové vzorky na sanice a skúšobný stôl.
- Uistite sa, že orientácia v smere stroja (MD) a v priečnom smere (TD) je správne zarovnaná.
- Spustite sanice približne na 3,0 mm/s ± 2,0 mm/s.
- Nechajte sane 1–20 sekúnd odpočívať.
- Sila sa má zvyšovať postupne, až kým sa predmet nezačne posúvať.
- Zaznamenajte silu potrebnú na začatie pohybu (FS1).
- Postup opakujte, kým nezískate aspoň šesť platných meraní.
Statický a kinetický koeficient trenia po opotrebení
Pri posudzovaní trenia po opakovanom kĺzaní:
- Vykonajte počiatočný posun a zaznamenajte FS1.
- Pokračujte v pohybe podľa predpísaného profilu jazdy.
- Tento postup posúvania zopakujte trikrát s použitím tej istej dvojice vzoriek.
- Záznam:
- Statická sila na tretej klznej doske (FS3)
- Priemerná kinetická trecia sila (FK) počas stanoveného intervalu jazdy
- Získajte aspoň šesť platných opakovaných meraní.
Tento prístup umožňuje laboratóriám vyhodnotiť, ako sa menia charakteristiky trenia po interakcii s povrchom a opotrebení
Výpočet koeficientov trenia
Norma ISO 15359 vypočítava koeficienty trenia vydelením nameranej sily trenia normálnou silou vyvolanou hmotnosťou saní.
Statický koeficient trenia pri prvom skĺznutí
Kde:
- μS1 = statický koeficient trenia pri prvom skĺznutí
- FS1 = Priemerná sila potrebná na spustenie pohybu
- m = hmotnosť saní
- g = 9,81 m/s²
Statický koeficient trenia na treťom šmýkači
Kinetický koeficient trenia
Ak sa počas testovania pozoruje výrazné správanie typu „stick-slip“, kinetický koeficient by sa nemal uvádzať.
Vybavenie potrebné na skúšanie podľa normy ISO 15359
Účinný prístroj na meranie koeficientu trenia malo by zabezpečiť:
- Presné meranie sily
- Plynulý pohyb sánok
- Regulovaná rýchlosť jazdy
- Konzistentné vyrovnanie vzoriek
- Automatizovaný zber údajov
- Analýza statického a kinetického trenia
COF-01 Prístroj na meranie koeficientu trenia
Stránka COF-01 Prístroj na meranie koeficientu trenia je vhodný na skúšanie trenia papiera, lepenky, plastových fólií, obalových materiálov a potiahnutých podkladov.
Alternatívne riešenie: Ťahová skúšobná stroj TST-01 s upínacím zariadením COF
Pre laboratóriá, ktoré hľadajú väčšiu flexibilitu pri testovaní, je TST-01 – ťahová skúšobná stroj s upínacím zariadením COF spája skúšky ťahom a skúšky trenia v rámci jednej platformy.
Výhody
- Skúšanie pevnostných vlastností v ťahu
- Meranie koeficientu trenia
- Testovanie odlupovania
- Skúška pevnosti tesnenia
- Skúška odolnosti proti roztrhnutiu
- Kompatibilita s viacerými svietidlami
Toto riešenie je obzvlášť zaujímavé pre:
- Laboratóriá na balenie
- Výrobcovia obalov pre zdravotnícky priemysel
- Výskumné inštitúcie
- Viacúčelové zariadenia na kontrolu kvality
Nastaviteľný rozsah otáčok 1–500 mm/min umožňuje prispôsobenie sa rôznym požiadavkám na skúšanie materiálov nad rámec štandardných meraní trenia.
ISO 15359 v porovnaní s inými normami týkajúcimi sa trenia
| Štandard | Zameranie na materiál | Metóda |
|---|---|---|
| ISO 15359 | Papier a lepenka | Vodorovná rovina s vyhodnotením opotrebenia |
| ISO 8295 | Plastové fólie a dosky | Vodorovná rovina |
| ASTM D1894 | Plastové fólie a plachty | Vodorovná rovina |
| TAPPI T549 | Papier a lepenka | Vodorovná rovina |
| DIN 53119 | Papier a obalové materiály | Meranie trenia |
| EN ISO 8295 | Plastové materiály | Stanovenie COF |
Charakteristickým rysom ISO 15359 je vyhodnotenie správania sa trenia pred a po opakovaných cykloch kĺzania, čo poskytuje prehľad o zmenách trenia súvisiacich s opotrebením.