ASTM D1894 Коэффициент трения пластиковых пленок
ASTM D1894 содержит описание стандартного метода испытания для определения статических и динамических коэффициентов трения (начальные коэффициенты трения и трения скольжения) у пластиковых пленок и плиток при скольжении по самим себе или другим материалам при определенных условиях.
Коэффициенты трения дают информацию о свойствах скольжения пластиковых пленок, играют важную роль, особенно в упаковочной промышленности, и имеют отношение как к контролю качества при производстве пленки, так и к разработке пленочного материала для технического проектирования. Кроме того, они также играют важную роль при испытаниях аккумуляторов электромобилей в виде сепараторных пленок.
Стандарт ASTM D1894 технически не эквивалентен своему аналогу ISO 8295, поэтому результаты двух методов нельзя сравнивать напрямую.
Цель и диапазон применения Коэффициент трения, сепараторные пленки Образцы и размеры Проведение испытания и оборудование Загрузки Часто задаваемые вопросы Запросить консультацию
ASTM D1894, цель и диапазоны применения
Определение коэффициента трения по ASTM D1894 особенно важно для пленочных материалов, которые будут проходить дальнейшую обработку в упаковочных и печатных машинах. В частности, коэффициент трения сцепления и трения скольжения пластиковых пленок дает важную информацию об обрабатываемости и структуре поверхности, что, в свою очередь, важно в плане пригодности к печати. Пластиковые пленки находят широкое применение в упаковочной промышленности (например, упаковка для пищевых и непищевых продуктов). Кроме того, они являются важными составляющими элементами более комплексных изделий (например, аккумуляторы для электромобилей).
Характеристики / результаты испытаний по ASTM D1894
При испытании по ASTM D1894 измеряют коэффициенты трения сцепления и трения скольжения. Они указывают на то, какое усилие необходимо для параллельного перемещения двух приложенных друг к другу нагруженных поверхностей. Чем меньше коэффициент трения, тем легче перемещение. На коэффициенты трения оказывают влияние многие факторы. Сюда относятся материалы поверхностей, их шероховатость, наличие смазочных материалов, температура окружающей среды и влажность.
Коэффициент трения сцепления: μs = As/B
Коэффициент трения скольжения: μk = Ak/B
| Аббревиатура | Размерность | Имя | Краткое описание |
| μs | Коэфф-т трения сцепления Статический коэфф-т трения |
| |
| As | . | Усилие трения сцепления Статическое усилие трения | As - сила инерции в граммах, требуемая для начала перемещения каретки. |
| µk | Коэфф-т трения скольжения Динамический коэфф-т трения |
| |
| Ak | N | Усилие трения скольжения Динамическое усилие трения | Ak - средняя сила инерции в граммах, зарегистрированная во время равномерного перемещения каретки. |
| B | . | Масса каретки в граммах |
ASTM D1894: образцы и размеры
В стандарте ASTM D1894 регламентирован образец, закрепляемый на плоскости, с размерами 250 мм x 130 мм (10 дюймов x 5 дюймов). Образец из пленки, который крепят на каретке, должен обладать размером 120 мм (4,5 дюйма) в квадрате, его толщина не должна превышать 0,254 мм (согласно терминологии для пленок по ASTM D883).
ASTM D1894, проведение испытания и оборудование
Машина для испытаний COF и испытательное приспособление:
- Определение коэффициента трения по ASTM D1894 можно легко проводить на статической испытательной машине zwickiLine с использованием дополнительного приспособления фирмы ZwickRoell.
- Испытательное приспособление состоит из плоского опорного стола и каретки с известной массой. С помощью этого приспособления можно определять характеристики трения между пленкой и пленкой.
Проведение испытания:
- Одна пленка крепится на каретке. Вторую пленку можно закрепить на столе из высококачественной стали или на входящей в комплект поставки стеклянной плите, укладываемой на испытательный стол. Между столом и кареткой пара пленок размещается таким образом, чтобы образовалось полное прилегание с одинаковым распределением давления на известной площади. Это достигается посредством применения мягкого сукна.
- Движется ли каретка по столу, или же перемещение выполняет сам стол - для испытания это не существенно.
Расчет коэффициента трения:
- Коэффициент трения представляет собой частное из измеренного на каретке усилия растяжения и опорного давления каретки из-за собственного веса: Коэффициент трения μ = Fs/FD
- Статический коэффициент трения (трение сцепления) рассчитывается на основе первого пикового значения усилия растяжения на каретке, а динамический коэффициент трения (трение скольжения) - из среднего значения усилия растяжения на каретке в течение регламентированного пути скольжения.
Характеристики трения сепараторных пленок в рамках испытания аккумуляторов по ASTM D1894
Сепараторные пленки в литий-ионной батарее отделяют друг от друга анод и катод для предотвращения электрических коротких замыканий. В то же время сепаратор позволяет пропускать ионизированные носители заряда, необходимые для замыкания цепи в электрохимической ячейке.
Наряду с керамическими сепараторами и стекловолоконными неткаными материалами используются полимерные мембраны. Определение прочности при растяжении и деформации разрушения позволяет делать выводы о целостности пленки сепаратора при механических нагрузках во время эксплуатации. В то время как более толстые пленки сепаратора эффективно и безопасно предотвращают контакт анода с катодом, более тонкие пленки позволяют уменьшить вес аккумулятора и повысить плотность энергии.
Другим важным аспектом является поведение сепаратора в зависимости от коэффициента трения между электродным покрытием и сепаратором. Эти характеристики влияют на производительность ячейки и особенно важны для настройки производственных параметров в процессах намотки. Фирма ZwickRoell предлагает не только испытания при комнатной температуре, но при приближенных к условиям эксплуатации температурах в диапазоне от -20 °C до +50 °C, создаваемых термокамерами фирмы ZwickRoell. Это обеспечивает всестороннее определение характеристик сепараторных пленок в различных условиях.
Поскольку специальных стандартов испытаний аккумуляторов электромобилей еще не существует, обычно в качестве заменителя используют ASTM D1894 для определения характеристик трения. Эти испытания также проводятся в среде электролита для получения приближенных к реальности механических характеристик. Активное участие в работе комитетов по дальнейшему развитию этих стандартов, особенно в области материалов для аккумуляторов, гарантирует, что методы испытаний фирмы ZwickRoell будут и впредь соответствовать всем будущим требованиям.
Воспользуйтесь ведущим программным обеспечением в области испытаний материалов
Программное обеспечение testXpert фирмы ZwickRoell предлагает следующее:
- Простота в управлении: немедленно приступить к испытаниям и легко стать экспертом - при максимальной защите.
- Безопасное и эффективное проведение испытаний: получайте выгоду от надежных результатов и максимальной эффективности испытаний.
- Гибкая интеграция: testXpert оптимально подходит для всех Ваших испытаний и процессов – просто увеличивается эффективность.
- Перспективный дизайн: программное обеспечение для всего срока службы, готово для решения задач будущего!
Часто задаваемые вопросы к определению коэффициента трения по ASTM D1894
ISO 8295 и ASTM D1894 - два международных стандарта для определения коэффициента трения пластиковых пленок. В стандартах различаются, среди прочего, размер и вес каретки, а также материал, которым каретка должна быть покрыта. Кроме того, различается величина образца. В отличие от ASTM D1894, в стандарте ISO 8295 предписано применение пружины.
Коэффициенты (μ) трения сцепления и трения скольжения представляют собой главный результат испытания по ASTM D1894. Они указывают на то, какое усилие необходимо для параллельного перемещения двух приложенных друг к другу нагруженных поверхностей. Чем меньше коэффициент трения, тем легче перемещение. На коэффициенты трения оказывают влияние многие факторы. Сюда относятся материалы поверхностей, их шероховатость, наличие смазочных материалов, температура окружающей среды и влажность.
Формулы для расчета статического и динамического коэффициента трения:
Коэффициент трения сцепления: μs = As/B
Коэффициент трения скольжения: μk = Ak/B