ASTM D1894 coefficiente di attrito dei film in plastica
La norma ASTM D1894 descrive un metodo di prova standardizzato per la determinazione del coefficiente di attrito statico e cinetico (coefficienti di attrito iniziale e di scorrimento) di film e fogli in plastica facendoli scorrere su sé stessi o su altri materiali in condizioni di prova specifiche.
I coefficienti di attrito forniscono informazioni sulle proprietà di scorrimento dei film plastici e svolgono un ruolo importante nell'industria dell'imballaggio. Sono fondamentali sia per il controllo della qualità durante la produzione sia per lo sviluppo di film per applicazioni tecniche. Inoltre, sono determinanti nel contesto dei test sulle batterie EV, in particolare sui film separatori.
L'ASTM D1894 non è tecnicamente equivalente alla sua corrispondente ISO 8295, pertanto i risultati dei due metodi non possono essere direttamente confrontati.
Obiettivo & applicazioni Coefficiente di attrito del film separatore Provino & dimensioni Eseguire una prova & configurazione di prova Download FAQ Richiedi una consulenza
ASTM D1894 obiettivo & applicazioni
La determinazione del coefficiente di attrito secondo ASTM D1894 è particolarmente interessante per film che successivamente verranno lavorati nei macchinari da imballaggio e stampa. Il coefficiente di attrito statico e dinamico dei film in plastica fornisce informazioni importanti sulla lavorabilità e sulla struttura della superficie, che a loro volta sono importanti per la stampabilità. Le pellicole in plastica sono ampiamente utilizzate nell'industria del packaging, per confezionare alimenti e non. Inoltre, sono importanti componenti di prodotti complessi come le batterie per i veicoli elettrici.
Valori caratteristici / risultati di prova secondo ASTM D1894
Nel test secondo ASTM D1894, il coefficiente di attrito (µ) è il risultato principale. Indica quanto bene due materiali si muovono l'uno contro l'altro o quanto facilmente si attaccano l'uno all'altro. Il coefficiente di attrito è descritto come coefficiente di attrito cinetico o statico. Più alto è il coefficiente di attrito, più ruvida è la superficie del materiale.
Coefficiente di attrito μ = Fs/FD
| Abbreviazione | Unità | Cognome | Breve descrizione |
| μs | Coefficiente di attrito statico |
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| Fs | N | Forza di attrito statica | Fs è la forza di attrito statica espressa in newton |
| µk | Coefficiente di attrito cinetico |
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| Fk | N | Forza di attrito cinetica | FD è la forza nominale esercitata dalla massa della slitta in newton |
ASTM D1894 provini e dimensioni
Secondo ASTM D1894, il provino fissato al piano misura 250 mm x 130 mm (10 pollici x 5 pollici). Il provino di pellicola montato sulla slitta deve essere tagliato in un quadrato di circa 120 mm (4,5 pollici) e non deve superare lo spessore di 0,254 mm (secondo la terminologia standard per le pellicole definita in ASTM D883).
ASTM D1894 Test e configurazione di prova
Dispositivo di prova COF:
- La determinazione del coefficiente di attrito secondo la norma ASTM D1894 può essere facilmente eseguita su una macchina per prove statiche zwickiLine utilizzando un dispositivo di prova ZwickRoell aggiuntivo.
- Il dispositivo di prova, costituito da un tavolo di prova orizzontale e da una slitta di massa nota, può essere utilizzato per determinare le proprietà di attrito tra film e pellicola.
Eseguire un test:
- Il film viene fissato alla slitta. Il secondo film può essere fissato alla tavola di prova in acciaio inossidabile o alla piastra di vetro inclusa, che viene posizionata sul tavolo in acciaio inossidabile. La coppia di pellicole è montata tra la tavola e la slitta in modo da avere un supporto su tutta la superficie con una pressione uniformemente distribuita sull'intera superficie nota. A tale scopo si utilizza uno strato di feltro.
- Ai fini del test, è irrilevante se il carrello viene spostato sul tavolo o se il movimento viene eseguito dal tavolo.
Calcolo del coefficiente di attrito:
- Il coefficiente di attrito è rappresentato dal quoziente della forza di trazione misurata sul carrello e della forza di contatto del carrello dovuta al suo stesso peso. Coefficiente di attrito μ = Fs/FD
- Il coefficiente di attrito statico (attrito statico) è calcolato dal primo valore di picco della forza di trazione sulla slitta, mentre il coefficiente di attrito cinetico (attrito radente) è calcolato dal valore medio della forza di trazione sulla slitta durante una determinata distanza di scorrimento.
Proprietà di attrito dei film separatori nell'ambito dei test sulle batterie secondo ASTM D1894
I film separatori in una batteria agli ioni di litio separano l'anodo e il catodo l'uno dall'altro per evitare cortocircuiti elettrici. Allo stesso tempo, il separatore consente il flusso di portatori di carica ionizzati, necessari per chiudere il circuito in una cella elettrochimica.
Oltre ai separatori in ceramica e ai non tessuti in fibra di vetro, vengono utilizzate soprattutto membrane polimeriche. La determinazione affidabile della resistenza alla trazione e della deformazione a rottura fornisce informazioni sull'integrità del film separatore sottoposto a stress meccanico operativo. Mentre un film separatore più spesso impedisce in modo efficiente e sicuro il contatto tra anodo e catodo, un film più sottile consente di ridurre il peso della batteria e di migliorare la densità energetica.
Un altro aspetto rilevante è il comportamento del separatore in relazione al coefficiente di attrito tra il rivestimento dell'elettrodo e il separatore. Questi valori caratteristici influenzano le prestazioni della cella e sono particolarmente importanti per l'impostazione dei parametri di produzione durante i processi di avvolgimento. ZwickRoell consente di eseguire test non solo a temperatura ambiente, ma anche a temperature operative comprese tra -20 °C e +50 °C, aggiungendo una camera climatica ZwickRoell. Ciò garantisce una caratterizzazione completa del film separatore in diverse condizioni.
Poiché non esistono ancora standard di prova specifici per le batterie EV, la norma ASTM D1894 viene solitamente utilizzata come standard sostitutivo per caratterizzare le loro proprietà di attrito. Queste prove vengono eseguite anche in uno stato di bagnatura elettrolitica, al fine di ottenere caratteristiche meccaniche realistiche. Il coinvolgimento attivo nell'ulteriore sviluppo degli standard, in particolare per i materiali delle batterie, assicura che i metodi di prova ZwickRoell continueranno a soddisfare tutti i requisiti futuri.
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FAQ - Determinazione del coefficiente di attrito secondo ASTM D1894
ISO 8295 e ASTM D1894 sono due standard internazionali per la determinazione del coefficiente di attrito dei film plastici. Gli standard fanno una distinzione tra le dimensioni e il peso della slitta e il materiale con cui la slitta deve essere ricoperta o rivestita. Anche le dimensioni dei campioni differiscono. A differenza della ASTM D1894, la ISO 8295 specifica, per il test, l'uso di una molla.
Il coefficiente di attrito è calcolato come il quoziente della forza di trazione misurata sulla slitta e la sua forza di contatto che risulta dal suo stesso peso. La formula per calcolare il coefficiente di attrito è t μ = Fs/FD.
Il coefficiente di attrito (μ) è il risultato principale dei test secondo ASTM D1894. Indica quanto bene due materiali si muovono l'uno contro l'altro (attrito cinetico o dinamico) o quanto facilmente si attaccano l'uno all'altro (attrito statico). Il coefficiente di attrito statico indica quanta forza è necessaria per spostare due materiali, mentre il coefficiente di attrito cinetico o dinamico descrive la forza necessaria per mantenerli in movimento.
Il coefficiente di attrito dimostra che più alto è il coefficiente di attrito di una superficie, più è ruvida.