ISO 8295 | ASTM D1894: Coeficientes de fricción
El coeficiente de fricción COF (coefficient of friction) proporciona información sobre la estructura superficial y la imprimibilidad de películas de plástico. Por ello, el coeficiente de adhesión y de fricción es especialmente interesante para las películas plásticas que se procesarán posteriormente en máquinas de embalaje o imprenta. La determinación del coeficiente de fricción en láminas plásticas se describe en las normas ISO 8295, ASTM D1894, JIS K7125 y DIN 53375 (retirada).
La principal diferencia entre ISO 8295 y ASTM D1894, aparte de las diferentes dimensiones de las probetas, es que ASTM D1894 sólo permite mediciones de lámina contra lámina, mientras que ISO 8295 también permite mediciones de película contra otros materiales como el metal o el vidrio.
Objetivo y ámbito de aplicación Probetas y dimensiones Realización del ensayo y equipos Descargas Solcite asesoramiento
Objetivo y ámbitos de aplicación de ISO 8295 y ASTM D1894
La determinación del coeficiente de fricción según las normas ISO 8295 o ASTM D1894 es especialmente interesante para films y láminas plásticas que se procesan posteriormente en máquinas de envasado e impresión. El coeficiente de fricción de las películas de plástico, en concreto el coeficiente de fricción estática y dinámica, proporciona información sobre la procesabilidad, así como sobre la estructura de la superficie, que a su vez es importante para la imprimibilidad.
La determinación del coeficiente de fricción en láminas flexibles puede realizarse como ensayo estándar de forma sencilla, en una máquina de ensayos estática con un dispositivo adicional. El método habitual consiste en medir lámina contra lámina. Para ello, se mueve una lámina fijada a la mesa de medición contra otra lámina fijada a la mesa de medición.
- En la norma ISO 8295, además de las composiciones habituales de lámina contra lámina, pueden evaluarse otros tipos, como lámina contra metal, lámina contra vidrio o dos láminas de distinta naturaleza, utilizando la misma metodología de ensayo. Por regla general, las láminas son idénticas, de modo que, por ejemplo, pueden evaluarse los procesos de deslizamiento de una pila de láminas o de un rollo de láminas.
- La norma ASTM D1894, en cambio, sólo permite mediciones de lámina contra lámina.
Características / resultados de los ensayos según ASTM D1894 e ISO 8295
El coeficiente de fricción (μ) es el principal resultado del ensayo según ISO 8295 y ASTM D1894. Indica lo bien que se mueven dos materiales entre sí o la facilidad de adhesión del uno al otro. El coeficiente de fricción se describe como coeficiente de fricción dinámica y como coeficiente de fricción estática. Cuanto mayor es el coeficiente de fricción, más rugosa es la superficie.
Coeficiente de fricción μ = Fs/FD
| ISO 8295 | ASTM D1894 | |||
|---|---|---|---|---|
| Abreviación | Abreviación | Unidad | Nombre | Descripción breve |
| s | s | Coeficiente de adherencia Coeficiente de fricción estática |
| |
| Fs | Fs | N | Fuerza de fricción estática Rozamiento estático | Fs es la fuerza de fricción estática en Newtons |
| µD | µk | Coeficiente de fricción dinámica coeficiente de rozamiento dinámico |
| |
| FD | Fk | N | Fuerza de fricción dinámica | FD es la fuerza normal ejercida por la masa del patín en Newtons |
Probetas y dimensiones de conformidad con ASTM D1894 e ISO 8295
- Para cada ensayo lámina contra lámina según la norma ISO 8295 se necesitan dos probetas de dimensiones aproximadas de 80 mm x 200 mm. Deben ensayarse al menos tres de estos pares de probetas.
- Según la norma ASTM D1894 la probeta, fijada en el plano, se define con las medidas250 mm x 130 mm (10 pulgadas x 5 pulgadas). La probeta de lámina que se fija en el patín se deberá cortar en forma de cuadrado de aprox. 120 mm (4,5 pulg.) y no deberá superar el espesor de probeta de 0,254 mm (según la terminología para láminas definida por ASTM D883).
Realización del ensayo y equipos
Máquina de ensayos COF y banco de ensayos:
- El procedimiento del ensayo para determinar el coeficiente de fricción se puede realizar según ASTM D1894 así como según ISO 8295 en una máquina zwickiLine de ensayos estáticos con un banco de ensayos adicional de ZwickRoell.
- El banco de ensayos se compone de una mesa plana y un patín de masa conocida. Con el dispositivo de fricción se puede determinar el comportamiento a la fricción entre láminas (ASTM und ISO), así como entre la lámina y el material del plato de acero inoxidable o vidrio (ISO 8295).
Realización del ensayo:
- Se engancha una lámina en el patín. Una segunda lámina se puede fijar en la mesa de ensayos de acero inoxidable o sobre un plato de vidrio encima de la misma. Entre la mesa y el patín, se coloca el par de láminas de forma que haya un apoyo en toda la superficie con una distribución de la presión igual sobre un área conocida. Para ello se utiliza una capa de fieltro suave.
- Para el ensayo es irrelevante si el patín se desplaza sobre la mesa o si el movimiento lo realiza la misma mesa.
- Para determinar la fricción estática, el patín se conecta al sensor de fuerza a través de un muelle de tracción normalizado con un índice de elasticidad fijo y un hilo. De este modo, la fuerza de tracción sobre el patín puede medirse con precisión durante el movimiento. En la medición de la fricción dinámica, no deben producirse efectos de stick-slip, por lo que no se utiliza el muelle de tracción.
Cálculo del coeficiente de fricción:
- El coeficiente de fricción se representa como el cociente entre la fuerza de tracción medida sobre el patín y la fuerza de contacto del patín ejercida por su propio peso: Coeficiente de fricción μ = Fs/FD
- El coeficiente de fricción estático (fricción estática) se calcula a partir del primer valor máximo de la fuerza de tracción sobre el patín, mientras que el coeficiente de fricción dinámica (fricción dinámica) se calcula a partir del valor medio de la fuerza de tracción sobre el patín durante un recorrido de deslizamiento definido.
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Preguntas frecuentes sobre la determinación del coeficiente de fricción según ISO 8295 o ASTM D1894
El coeficiente de fricción (μ) es el principal resultado del ensayo según ISO 8295 y ASTM D1894. Indica lo bien que se mueven dos materiales entre sí (coeficiente de fricción dinámica) o lo fácilmente que se adhieren entre sí (coeficiente de fricción estática). El coeficiente de fricción estática indica la fuerza necesaria para que 2 materiales se muevan, el coeficiente de fricción dinámica describe la fuerza necesaria para mantenerlos en movimiento.
El coeficiente de fricción indica que cuanto mayor es el coeficiente de fricción de una superficie, más rugosa es.
El coeficiente de fricción se calcula como el cociente entre la fuerza de tracción medida sobre el patín y la fuerza de contacto del patín ejercida por su propio peso. La fórmula para calcular el coeficiente de fricción es t μ = Fs/FD.