ASTM G143 es un método de ensayo normalizado que se utiliza para evaluar el comportamiento de la fricción entre un material de banda flexible y la superficie de un rodillo cilíndrico. El método mide el coeficiente de fricción (COF) estático y cinético durante el contacto por deslizamiento y ayuda a los fabricantes a comprender cómo interactúan los materiales de banda con los rodillos en operaciones de conversión, impresión, envasado, revestimiento, laminado y otras operaciones de procesamiento continuo de banda.
A diferencia de los ensayos convencionales de fricción en superficies planas, la norma ASTM G143 se centra específicamente en medición de la fricción entre rodillo y banda, Los datos de fricción resultantes pueden utilizarse para optimizar el proceso, desarrollar materiales, diseñar equipos y controlar la calidad. Los datos de fricción resultantes pueden utilizarse para la optimización de procesos, el desarrollo de materiales, el diseño de equipos y el control de calidad.
En muchos procesos de fabricación, los materiales flexibles se transportan a través de una serie de rodillos motrices y locos. Las características de fricción entre la banda y el rodillo influyen directamente en el rendimiento de la máquina.
Si la fricción es demasiado baja:
Si la fricción es demasiado alta:
Al realizar una Ensayo del coeficiente de fricción ASTM G143, Los fabricantes pueden cuantificar la interacción entre el rodillo y la banda y tomar decisiones informadas sobre la selección del material, los recubrimientos de los rodillos, los lubricantes y los parámetros del proceso.
La prueba determina:
| Parámetro | Descripción |
|---|---|
| Coeficiente de fricción estático (COF estático) | Resistencia al inicio del deslizamiento |
| Coeficiente cinético de fricción (COF dinámico) | Resistencia durante el deslizamiento continuo |
| Fuerza de fricción | Fuerza necesaria para desplazar la banda sobre el rodillo |
| Características de la interacción entre el rodillo y la malla | Comportamiento global de la fricción en condiciones de funcionamiento simuladas |
Estas mediciones proporcionan información valiosa para:
En método de ensayo cof de sistemas de banda de rodillos se basa en el principio de fricción del cabrestante.
Una tira estrecha de material en banda se enrolla alrededor de un rodillo cilíndrico estacionario con un ángulo de enrollado especificado. Un extremo de la muestra se fija a un dispositivo de medición de fuerza mientras se aplica una tensión conocida al extremo opuesto.
A medida que la probeta se desliza por la superficie del rodillo, se mide continuamente la fuerza necesaria para vencer la fricción. A continuación, se calculan los coeficientes de fricción estática y cinética a partir de los valores de tensión medidos.
El cálculo se basa en la ecuación del cabrestante:
μ =
ln(T2/T1)
θ
Dónde:
Este planteamiento permite simular de forma realista los sistemas de transporte de banda utilizados habitualmente en los entornos de producción industrial.
La preparación adecuada de las muestras es esencial para obtener resultados fiables.
Las dimensiones típicas de las muestras son:
| Parámetro | Valor típico |
|---|---|
| Anchura | 25 mm |
| Longitud | 500 mm |
| Réplicas mínimas | 3 |
Consideraciones importantes:
El espécimen está montado por:
Un montaje correcto minimiza la variabilidad de las pruebas y mejora la repetibilidad.
ASTM G143 recomienda seleccionar velocidades que simulen la aplicación real.
Las velocidades típicas de ensayo oscilan entre:
La selección de la velocidad debe reflejar las condiciones reales de funcionamiento siempre que sea posible.
Para determinar el COF estático:
Para la determinación estática y cinética del COF:
Estudios interlaboratorios ASTM utilizados habitualmente:
La tensión de la banda debe representar las condiciones reales del proceso.
Las pruebas típicas pueden incluir:
El ángulo de envoltura afecta significativamente a los cálculos de fricción.
Los valores más comunes son:
| Ángulo de envoltura | Aplicación |
|---|---|
| 90° | Recomendado por ASTM G143 |
| 180° | Máximo permitido |
| Ángulos personalizados | Simulación de procesos |
El ángulo de envoltura de 90° es muy utilizado porque equilibra la practicidad y la repetibilidad.
Muchos usuarios comparan la norma ASTM G143 con ASTM D1894.
| Característica | ASTM G143 | ASTM D1894 |
|---|---|---|
| Geometría de contacto | Roller-Web | Superficie plana |
| Aplicación principal | Sistemas de transporte web | Fricción general del material |
| Modelo de fricción | Basado en cabrestante | Con trineo |
| Simulación de procesos | Alta | Moderado |
| Evaluación de películas de envasado | Excelente | De uso común |
La norma ASTM D1894 sigue siendo el método COF de película de envasado más utilizado, mientras que la norma ASTM G143 proporciona una simulación más realista de los entornos de producción con rodillos.
Realizar las pruebas ASTM G143 requiere:
Muchos laboratorios utilizan una plataforma universal de ensayos de tracción equipada con accesorios de fricción personalizados para realizar la medición de la fricción de rodillos y bandas.
En Probador de tracción TST-01 puede servir como plataforma central para los ensayos ASTM G143 cuando se combina con un accesorio de fricción de rodillo/cinta personalizado.
Entre sus principales ventajas figuran:
Para los laboratorios que evalúan múltiples materiales y condiciones de fricción, los dispositivos personalizados y las soluciones multiestación pueden mejorar aún más la eficacia y la repetibilidad de los ensayos.
Comprender las características de fricción entre el rodillo y la banda es esencial para garantizar una manipulación estable de la banda, una fabricación eficaz y una calidad constante del producto. ASTM G143 proporciona datos valiosos para evaluar materiales, superficies de rodillos, revestimientos y condiciones de procesamiento. Cell Instruments ofrece plataformas de ensayo de tracción, dispositivos de fricción personalizados y soluciones de ensayo específicas para cada aplicación, diseñadas para cumplir la norma ASTM G143 y otros requisitos de ensayo del coeficiente de fricción. Tanto si está desarrollando nuevos materiales como mejorando el rendimiento de la producción, la selección del sistema de ensayo adecuado puede ayudarle a generar datos de fricción fiables y procesables.
Cuando se necesitan mediciones precisas y estandarizadas, nuestros Soluciones para pruebas de coeficiente de fricción proporcionar una versátil.
Dominio de Pruebas COF no es sólo una necesidad técnica: es una ventaja competitiva.
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