ISO 8295: Коэффициент трения
Коэффициент трения COF (coefficient of friction) помимо всего прочего выдает информацию о структуре поверхности пластиковой пленки и возможности нанесения на нее печатных знаков. Поэтому коэффициенты трения сцепления и скольжения особенно важны для пленочных материалов, которые будут проходить дальнейшую обработку в упаковочных и печатных машинах. Кроме того, они также играют важную роль при испытаниях аккумуляторов электромобилей в виде сепараторных пленок.
Описание определения коэффициента трения пластиковых пленок приведено в стандартах ISO 8295, ASTM D1894, JIS K7125 и DIN 53375 (отменен).
Цель и диапазон применения Результаты испытаний Образцы и размеры Проведение испытания и оборудование Коэффициент трения у сепараторных пленок Загрузки Часто задаваемые вопросы Запросить консультацию
Цель и области применения стандарта ISO 8295
Определение коэффициента трения по ISO 8295 особенно важно для пленочных материалов, которые будут проводить дальнейшую обработку в упаковочных и печатных машинах. Коэффициент трения пластиковых пленок (в частности, трения сцепления и трения скольжения) предоставляет информацию о пригодности материала к обработке, а также о структуре поверхности, что важно для определения печатных свойств. Кроме того, они являются важными составляющими элементами более комплексных изделий (например, аккумуляторы для электромобилей).
В стандарте ISO 8295 помимо обычных пар (пленка и пленка) можно с помощью той же методики испытывать пары различных материалов: пленка и металл, пленка и стекло или две пленки разной природы. Однако, как правило, речь здесь идет об идентичных пленках, чтобы можно было оценить, например, процессы скольжения одной стопки пленок или одного рулона пленки.
Характеристики / результаты испытаний по ISO 8295
Коэффициент трения (μ) - главный результат испытания по ISO 8295. Он показывает, насколько хорошо два материала движутся друг относительно друга или насколько легко они прилипают друг к другу. Коэффициент трения представлен не только как коэффициент трения скольжения, но и как коэффициент трения сцепления. Чем выше коэффициент трения, тем больше степень шероховатости поверхности.
Статический коэффициент трения μS = Fs/FP
Динамический коэффициент трения μD = FD/FP
| Краткое обозначение | Размерность | Имя | Краткое описание |
| μs | Коэфф-т трения сцепления Статический коэфф-т трения |
| |
| Fs | N | Усилие трения сцепления Статическое усилие трения | Fs - это статическое усилие трения, выраженное в ньютонах |
| FP | N | Нормальное усилие | FD - нормальное усилие, сгенерированное массой каретки, выраженное в ньютонах (= 1,96 Н) |
| µD | Коэфф-т трения скольжения Динамический коэфф-т трения |
| |
| FD | N | Усилие трения скольжения Динамическое усилие трения | FD - это динамическое усилие трения, выраженное в ньютонах |
ISO 8295, проведение испытания и оборудование
Машина для испытаний COF и испытательное приспособление:
- Испытание для определения коэффициента трения по ISO D1894 можно легко проводить на статической испытательной машине zwickiLine с дополнительным испытательным приспособлением фирмы ZwickRoell.
- Испытательное приспособление состоит из плоского опорного стола и каретки с известной массой. С помощью приспособления для испытаний на трение можно определять характеристики трения между пленками, а также между пленкой и листовым материалом (высококачественная сталь или стекло).
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.
- Для испытания не имеет значения, что выполняет движение: каретка или стол.
- Для определения статического трения каретка через стандартизованную пружину растяжения с регламентированной жесткостью и нить соединяется с датчиком силы. Это позволяет точно измерять усилие растяжения на каретке во время перемещения. При измерении динамического трения не должно возникать неравномерного скольжения, поэтому пружина растяжения не используется.
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.
ISO 8295, характеристики трения сепараторных пленок в рамках испытания аккумулятора
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.
Поведение сепаратора с точки зрения коэффициента трения между электродным покрытием и сепаратором также является важным аспектом. Эти характеристики влияют на производительность ячейки и особенно важны для настройки производственных параметров в процессах намотки. Фирма ZwickRoell предлагает испытания при комнатной температуре, а также испытания при температурах, приближенных к эксплуатационным, в диапазоне от -20 °C до +50 °C, создаваемых термокамерами фирмы ZwickRoell. Это обеспечивает всестороннее определение характеристик сепараторных пленок в различных условиях.
ISO 8295 и ASTM D1894 часто используют в качестве заменителя для определения характеристик трения, поскольку специальных стандартов испытаний аккумуляторов электромобилей еще не существует. 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 по теме определения коэффициента трения по ISO 8295
Чем более шероховатая поверхность, тем выше коэффициент трения. Он показывает, насколько хорошо два материала движутся друг относительно друга (коэффициент трения скольжения) или насколько легко они прилипают друг к другу трения (коэффициент трения сцепления). Коэффициент трения сцепления указывает, какое усилие необходимо для приведения двух материалов в движение, коэффициент трения скольжения гласит, какое усилие необходимо для поддержания этого движения. Коэффициент трения (μ) - главный результат испытания по ISO 8295.
Коэффициент трения рассчитывают как частное из измеренного на каретке усилия растяжения и опорного давления каретки из-за собственного веса. Формула расчета:
- Статический коэффициент трения: μS = Fs/FP
- Динамический коэффициент трения: μD = FD/FP
где FS и FD - статическое / динамическое усилие трения (в ньютонах), а FP - нормальное усилие, сгенерированное массой каретки и выраженное в ньютонах (= 1,96 Н).
ISO 8295 и ASTM D1894 - международные стандарты 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. Стандарт ISO 8295, в отличие от ASTM D1894, при проведении испытаний предписывает использовать пружину.