ISO 8295 | ASTM D1894: Coefficient de frottement
Le coefficient de frottement COF (coefficient of friction) donne entre autres des indications sur la structure de surface et l'imprimabilité de films en plastique. La détermination du coefficient de friction et de frottement est donc particulièrement intéressante pour les films, qui seront transformés pour l'emballage ou l'impression. La détermination du coefficient de frottement des films plastique est décrite dans les normes ISO 8295, ASTM D1894, JIS K7125 et DIN 53375 (retirée).
La principale différence entre l’ISO 8295 et l’ASTM D1894 outre des dimensions d'éprouvette distinctes, réside dans la limitation de l'ASTM D1894 à réaliser des mesures film contre film, tandis que l'ISO 8295 permet également des mesures de film contre d'autres matériaux tels que le métal ou le verre.
Objectif & Domaine d’application Échantillons & Dimensions Réalisation de l'essai & Moyen d’essai Téléchargements Demander conseil
Objectif & Domaines d’application de l’ISO 8295 et ASTM D1894
Déterminer le coefficient de frottement conformément à ISO 8295 ou ASTM D1894 revêt un intérêt particulier dans le cas de films transformés sur des machines d'emballage et d'impression. Le coefficient de frottement des films plastiques, et plus particulièrement les coefficients de friction et de glissement, donne des indications sur l'aptitude à la transformation ainsi que sur la structure de surface, qui est à son tour décisive pour l'imprimabilité.
La détermination du coefficient de frottement sur films souples peut être aisément réalisée, comme essai standard, sur une machine d'essai statique équipée d'un dispositif supplémentaire. La mesure la plus courante est celle du film contre le film. Pour ce faire, un film monté sur le chariot de mesure est déplacé contre un film fixé sur le banc de mesure.
- Dans l’ISO 8295 outre les couples habituels film contre film, d'autres couples peuvent être évalués avec la même méthodologie d'essai, comme par exemple film contre métal, film contre verre, ou deux films de nature distincte. De manière générale, les films utilisés sont identiques, ce qui permet d'évaluer par exemple les processus de glissement d'un empilement ou d'une bobine de films.
- L’ASTM D1894 n’autorise, en revanche, que les mesures films contre films.
Grandeurs caractéristiques / Résultats d’essai conformément à ASTM D1894 et ISO 8295
Le coefficient de frottement (μ) est le principal résultat des essais conformément à ISO 8295 et ASTM D1894. Il indique la facilité avec laquelle deux matériaux se déplacent l'un par rapport à l'autre ou la qualité avec laquelle ils adhèrent l'un à l'autre. Le coefficient de frottement est à la fois décrit comme un coefficient de glissement et comme coefficient de friction. Plus le coefficient de frottement est élevé, plus la surface est rugueuse.
Coefficient de frottement μ = Fs/FD
| ISO 8295 | ASTM D1894 | |||
|---|---|---|---|---|
| Abréviation | Abrév. | Unité | Nom | Description courte |
| μs | μs | Coefficient de friction Coefficient de frottement statique |
| |
| Fs | Fs | N | Force de friction Force de frottement statique | Fs est la force de frottement statique, exprimée en Newton |
| µD | µk | Coefficient de glissement Coefficient de frottment dynamique |
| |
| FD | Fk | N | Force de glissement | FD est la force normale exercée par la masse du chariot en newtons |
Échantillons & Dimensions conformément à ASTM D1894 et ISO 8295
- Pour chaque essai film contre film conformément à ISO 8295, deux échantillons avec des dimensions de 80 mm x 200 mm, environ sont nécessaires. Trois paires d’éprouvettes de ce type au moins doivent être testées.
- Conformément à ASTM D1894, l’échantillon, fixé au plan, est défini par les dimensions 250 mm x 130 mm (10 inch x 5 inch). L’échantillon de film, qui est fixé sur le chariot, doit être découpé à environ 120 mm (4,5 in.) au carré et ne doit pas dépasser l’épaisseur éprouvette de 0,254 mm (d’après la terminologie pour les films d’après ASTM D883).
Réalisation de l'essai & Moyen d’essai
Machine d’essai COF et dispositif d'essai:
- L’essai servant à déterminer le coefficient de frottement peut être réalisé conformément à ASTM D1894 mais aussi d’après ISO 8295 sur une machine d’essai statique zwickiLine avec un dispositif d'essai ZwickRoell complémentaire.
- Le dispositif d'essai se compose d'une table d'appui plane et d'un chariot dont la masse est connue. Le dispositif permet de déterminer le comportement de frottement entre le film et le film (ASTM et ISO) ainsi qu'entre le film et la plaque d'acier inoxydable ou de verre (ISO 8295).
Réalisation de l’essai:
- Un film est fixé sur le chariot. Un second film peut être fixé au banc d'essai en acier inoxydable ou à la plaque de verre incluse, qui est placée sur le banc en acier inoxydable. La paire de films est placée entre la table et le chariot de manière à former un appui avec la même répartition de pression sur une surface connue. Ceci est obtenu par utilisation d'une couche de feutre souple.
- Pour l'essai, peu importe que le chariot soit déplacé au-dessus de la table ou que le mouvement soit effectué par la table.
- Pour permettre la détermination du frottement statique, le chariot est relié au capteur de force par un ressort de traction normalisé avec un taux de ressort défini et un fil. La force de traction exercée sur le chariot peut ainsi être mesurée avec précision pendant le mouvement. Lors de la mesure du frottement dynamique, tout effet de glissement doit être exclu, c'est pourquoi l’utilisation du ressort de traction est écarté.
Calcul du coefficient de frottement:
- Le coefficient de frottement est représenté comme quotient de la force de traction mesurée sur le chariot et de la force d'appui du chariot due à son propre poids: Coefficient de frottement μ = Fs/FD
- Le coefficient de frottement statique (friction) est calculé à partir du premier pic de la force de traction sur le chariot, tandis que le coefficient de frottement dynamique (glissement) est calculé à partir de la valeur moyenne de la force de traction sur le chariot pendant une course de glissement définie.
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Questions fréquemment posées sur la détermination du coefficient de frottement conformément à ISO 8295 ou ASTM D1894
Le coefficient de frottement (μ) est le principal résultat des essais conformément à ISO 8295 et ASTM D1894. Il indique la facilité avec laquelle deux matériaux se déplacent l'un par rapport à l'autre (coefficient de glissement) ou la qualité avec laquelle ils adhèrent l'un à l'autre (coefficient de friction). Le coefficient de friction indique la force nécessaire pour mettre en mouvement 2 matériaux, le coefficient de glissement décrit la force nécessaire pour les maintenir en mouvement.
Le coefficient de frottement indique que plus une surface est rugueuse, plus son coefficient de frottement est élevé.
Le coefficient de frottement est calculé comme quotient de la force de traction mesurée sur le chariot et de la force d'appui du chariot due à son propre poids. La formule pour calculer le coefficient de frottement est t μ = Fs/FD.