ISO 8295 | ASTM D1894: Współczynnik tarcia
Współczynnik tarcia COF (coefficient of friction) dostarcza między innymi informacji o strukturze powierzchni i możliwości zadruku folii z tworzyw sztucznych. To sprawia, że współczynnik tarcia statycznego i dynamicznego jest szczególnie interesujący w przypadku materiałów foliowych poddawanych dalszej obróbce na maszynach pakujących i drukujących. Wyznaczanie współczynnika tarcia folii z tworzyw sztucznych opisano w normach ISO 8295, ASTM D1894, JIS K7125 i DIN 53375 (wycofana).
Główną różnicą między ISO 8295 i ASTM D1894 , oprócz różnych wymiarów próbek, jest to, że ASTM D1894 pozwala tylko na pomiary folii względem folii, podczas gdy ISO 8295 umożliwia również pomiary folii względem innych materiałów, takich jak metal lub szkło.
Cel & Obszary zastosowania Próbki & Wymiary Przeprowadzenie badania & Środki pomiarowe Downloads Proszę o poradę
Cel & obszary zastosowania ISO 8295 i ASTM D1894
Wyznaczanie współczynników tarcia zgodnie z ISO 8295 ewent. ASTM D1894 jest szczególnie interesujące w przypadku materiałów foliowych poddawanych dalszej obróbce na maszynach pakujących i drukujących. Współczynnik tarcia folii z tworzyw sztucznych, w szczególności współczynnik tarcia statycznego i dynamicznego, dostarcza informacji o możliwości przetwarzania i strukturze powierzchni, co z kolei ma znaczenie dla możliwości drukowania.
Określenie współczynników tarcia na elastycznych foliach można przeprowadzić w ramach badania standardowego w prosty sposób na maszynie wytrzymałościowej wyposażonej w dodatkowe urządzenie. Typowym pomiarem jest folia względem folii. W tym celu folię przymocowaną do sanek pomiarowych przesuwa się po folii przymocowanej do stołu pomiarowego.
- W ISO 8295 oprócz zwykłych par folii z folią, przy użyciu tej samej metodologii badania można ocenić inne pary, takie jak folia z metalem, folia ze szkłem lub dwie folie o różnym charakterze. Z reguły jednak folie są identyczne, dzięki czemu można ocenić np. procesy poślizgu stosu folii lub rolki folii.
- Z drugiej strony norma ASTM D1894 umożliwia jedynie pomiary między foliami.
Wartości charakterystyczne / Wyniki badawcze zgodnie z ASTM D1894 i ISO 8295
Współczynnik tarcia (μ) jest głównym wynikiem badania zgodnie z ISO 8295 i ASTM D1894. Wskazuje, jak dobrze dwa materiały poruszają się względem siebie lub jak łatwo się do siebie przylegają. Współczynnik tarcia opisuje się zarówno jako współczynnik tarcia dynamicznego, jak i współczynnik tarcia statycznego. Im wyższy współczynnik tarcia, tym bardziej chropowata powierzchnia.
Współczynnik tarcia μ = Fs/FD
| ISO 8295 | ASTM D1894 | |||
|---|---|---|---|---|
| Skrót | Skrót | Jednostka | Nazwa | Krótki opis |
| μs | μs | Statyczna wartość tarcia Statyczny współczynnik tarcia |
| |
| Fs | Fs | N | Statyczna wartość tarcia Statyczny siła tarcia | Fs to siła tarcia statycznego wyrażona w Newtonach |
| µD | µk | Liczba tarcia ślizgowego Dynamiczny współczynnik tarcia |
| |
| FD | Fk | N | Siła tarcia kinetycznego | FD to normalna siła w Newtonach wywierana przez masę sanek |
Próba & Wymiary zgodnie z ASTM D1894 i ISO 8295
- Do każdego badania folii kontra folii zgodnie z ISO 8295 wymagane są dwie próbki do badań o wymiarach około 80 mm x 200 mm . Należy przebadać co najmniej trzy takie pary próbek.
- Zgodnie z ASTM D1894 próbkę, mocowaną do płaszczyzny definiuje się jako mierzącą 250 mm x 130 mm (10 cali x 5 cali). Próbkę folii zamontowaną na wózku należy przyciąć do 120 mm (4,5 cala) w kwadracie i nie powinna przekraczać grubości próbki 0,254 mm (stosując terminologię dotyczącą folii ASTM D883).
Przeprowadzenie badania & Środki pomiarowe
Maszyna wytrzymałościowa COF i urządzenie badawcze:
- Przeprowadzenie badania do określenia współczynnika tarcia zarówno zgodnie z ASTM D1894 jak i także zgodnie z ISO 8295 na statycznej maszynie wytrzymałościowej zwickiLine z dodatkowym urządzeniem badawczym ZwickRoell.
- Urządzenie badawcze składa się z płaskiego stołu podporowego i wózka o znanej masie. Za pomocą urządzenia można określić zachowanie tarcia pomiędzy folią a folią (ASTM i ISO) oraz pomiędzy folią a materiałem płyty wykonanym ze stali nierdzewnej lub szkła (ISO 8295).
Przeprowadzenie badania:
- Pierwsza folia zostaje zakleszczona na sankach. Drugą folię można zacisnąć na stoliku badawczym ze stali nierdzewnej lub na dołączonej płycie szklanej, która jest umieszczona na stoliku ze stali nierdzewnej. Parę folii mocuje się pomiędzy stołem a wózkiem w taki sposób, aby na znanej powierzchni znajdowało się podparcie na całej powierzchni z takim samym rozkładem nacisku. Osiąga się to poprzez zastosowanie miękkiej warstwy filcu.
- Dla badania nie ma znaczenia, czy wózek przesuwa się po stole, czy też ruch ten odbywa się za pomocą stołu.
- Aby określić tarcie statyczne, wózek jest połączony z czujnikiem siły za pomocą znormalizowanej sprężyny naciągowej o stałym naprężeniu i gwintu. W ten sposób można dokładnie zmierzyć siłę ciągnącą wózka podczas ruchu. Przy pomiarze tarcia dynamicznego nie powinno wystąpić zjawisko stick-slip, dlatego nie stosuje się sprężyny naciągowej.
Obliczenie współczynnika tarcia:
- Współczynnik tarcia wyraża się jako iloraz siły rozciągającej zmierzonej na wózku i siły podparcia wózka spowodowanej jego własnym ciężarem: Współczynnik tarcia μ = Fs/FD
- Statyczny współczynnik tarcia (Tarcia statyczne) oblicza się na podstawie pierwszej wartości wierzchołkowej siły ciągnącej na suwak, natomiast dynamiczny współczynnik tarcia (Tarcia dynamiczne) oblicza się na podstawie średniej wartości siły rozciągającej wózka na zdefiniowanej drodze ślizgowej.
Skorzystaj z wiodącego oprogramowania badawczego w badaniu materiałów
Oprogramowanie badawcze testXpert firmy ZwickRoell oferuje:
- Prosta obsługa: Rozpocznij badanie natychmiast i po prostu bądź ekspertem – z maksymalną ochroną.
- Bezpieczne i wydajne badanie: Skorzystaj z wiarygodnych wyników badań i maksymalnej wydajności badania.
- Elastyczna integracja: testXpert idealnie pasuje do wszystkich Twoich aplikacji i procesów – po prostu zapewnia bardziej efektywny Workflow
- Przyszłościowy Design: Oprogramowanie badawcze na cały cykl życia, gotowe na przyszłe zadania badawcze!
Często zadawane pytania, dotyczące wyznaczania współczynnika tarcia zgodnie z normą ISO 8295 lub ASTM D1894
ISO 8295 i ASTM D1894 to dwie międzynarodowe normy określające współczynnik tarcia folii z tworzyw sztucznych. Oprócz różnych wymiarów próbek w normach, ASTM D1894 pozwala tylko na pomiary folii względem folii, podczas gdy ISO 8295 pozwala również na pomiary folii względem innych materiałów, takich jak metal.
Współczynnik tarcia oblicza się jako iloraz siły rozciągającej zmierzonej na wózku i siły nacisku wózka na podstawie jego własnego ciężaru. Wzór na obliczenie współczynnika tarcia brzmi t μ = Fs/FD.
Współczynnik tarcia (μ) jest głównym wynikiem badania zgodnie z ISO 8295 i ASTM D1894. Wskazuje, jak dobrze dwa materiały poruszają się względem siebie (współczynnik tarcia dynamicznego) lub jak łatwo się do siebie przylegają (współczynnik tarcia statycznego). Współczynnik tarcia statycznego wskazuje, ile siły potrzeba, aby 2 materiały się poruszały, współczynnik tarcia dynamicznego opisuje siłę niezbędną do utrzymania ich w ruchu.
Współczynnik tarcia stwierdza, że im wyższy współczynnik tarcia powierzchni, tym jest ona bardziej nierówna.