ASTM G143 on standardiseeritud katsemeetod, mida kasutatakse elastse materjali ja silindrilise rulli pinna vahelise hõõrdumise hindamiseks. Meetodiga mõõdetakse nii staatilist kui ka kineetilist hõõrdetegurit (COF) libiseva kontakti ajal ja see aitab tootjatel mõista, kuidas rullmaterjalid suhtlevad rullidega töötlemisel, trükkimisel, pakkimisel, katmisel, lamineerimisel ja muudes pidevates rulltöötlemisoperatsioonides.
Erinevalt tavapärastest tasase pinna hõõrdekatsetest keskendub ASTM G143 konkreetselt rulli/riba hõõrdumise mõõtmine, mis simuleerib tegelikke tootmistingimusi, kus kiled, paber, fooliumid, tekstiilid ja muud paindlikud materjalid liiguvad üle rullide. Saadud hõõrdumisandmeid saab kasutada protsessi optimeerimiseks, materjalide arendamiseks, seadmete projekteerimiseks ja kvaliteedikontrolliks.
Miks ASTM G143 testimine on oluline
Paljudes tootmisprotsessides transporditakse paindlikke materjale läbi rea ajamite ja tugirullide. Riide ja rulli vahelised hõõrdeomadused mõjutavad otseselt masina jõudlust.
Kui hõõrdumine on liiga väike:
Materjal võib rullikutel libiseda
Registreerimisvead võivad esineda
Veebi jälgimine võib muutuda ebastabiilseks
Toode võib kahjustada
Kui hõõrdumine on liiga suur:
Võib tekkida liigne mootorikoormus
Võib esineda probleeme juhtimis- ja jälgimisprobleeme
Pinnakahjustused võivad suureneda
Materjalide käitlemise tõhusus võib väheneda
Teostades ASTM G143 hõõrdeteguri katse, saavad tootjad mõõta rullide ja vöö koostoimet ning teha teadlikke otsuseid materjali valiku, rullide katete, määrdeainete ja protsessiparameetrite kohta.
Mida mõõdetakse ASTM G143-s?
Test määrab kindlaks:
Parameeter
Kirjeldus
Staatiline hõõrdetegur (Static COF)
Vastupidavus libisemise algatamisele
Kineetiline hõõrdetegur (dünaamiline COF)
Vastupidavus pideva libisemise ajal
Hõõrdejõud
Rulga üle rulli liigutamiseks vajalik jõud
Rulli/võrgu koostoime omadused
Üldine hõõrdumise käitumine simuleeritud töötingimustes
Need mõõtmised annavad väärtuslikku teavet:
Protsessi juhtimine
Rullikute valik
Pinnakatte hindamine
Määrdeaine hindamine
Tootearendus
Kvaliteedi tagamine
ASTM G143 katsepõhimõte
The rullivõrgumissüsteemide cof-katsemeetod põhineb kapstanihõõrdumise põhimõttel.
Kitsas riba rullmaterjali mähitakse ümber statsionaarse silindrilise rulli kindlaksmääratud mähdenurga all. Proovi üks ots kinnitatakse jõu mõõtmise seadme külge, samal ajal kui vastaspoolele rakendatakse teadaolevat pinget.
Kui näidis libiseb üle rullpinna, mõõdetakse pidevalt hõõrdumise ületamiseks vajalikku jõudu. Seejärel arvutatakse mõõdetud pinge väärtuste põhjal staatiline ja kineetiline hõõrdetegur.
Arvutused põhinevad kapstani võrrandil:
μ =
ln(T2/T1)
θ
Kus:
μ = hõõrdetegur
T₂ = suurem pingejõud
T₁ = alumine pingutusjõud
θ = mähisnurk radiaanides
Selline lähenemisviis võimaldab realistlikult simuleerida tööstuslikes tootmiskeskkondades tavaliselt kasutatavaid veebitranspordisüsteeme.
ASTM G143 katsemenetlus
Proovi ettevalmistamine
Usaldusväärsete tulemuste saamiseks on oluline proovi nõuetekohane ettevalmistamine.
Tüüpilised näidise mõõtmed on järgmised:
Parameeter
Tüüpiline väärtus
Laius
25 mm
Pikkus
500 mm
Minimaalsed kordused
3
Olulised kaalutlused:
Kasutage võimaluse korral esmast materjali.
Vältige katsepindade puudutamist.
Vältida proovide serva särisemist.
Säilitage järjekindel proovi orientatsioon.
Katsematerjalid tuleb katsetada valmistamisjärgses olekus, kui ei ole sätestatud teisiti.
Proovi paigaldamine
Proovid on paigaldatud:
Ühe otsa kinnitamine jõuanduri külge.
Proovikeha üle katserulli tõmbamine.
Määratud pingutuskaalu rakendamine.
Korrektse joondamise tagamine.
Vältida teravaid kurve või kortsukesi.
Õige paigaldamine vähendab testimise varieeruvust ja parandab korratavust.
Libistavate parameetrite seadistamine
Libisev kiirus
ASTM G143 soovitab valida kiirused, mis simuleerivad tegelikku rakendust.
Tüüpilised katsekiirused on vahemikus:
5 mm/min kuni 100 mm/min vähese libisemisega simulatsioonide jaoks
Suuremad kiirused, kui seda nõuavad konkreetsed rakendused
Kiiruse valik peaks võimaluse korral kajastama tegelikke töötingimusi.
Libisev vahemaa
Staatilise COF määramiseks:
Libisemine võib peatuda vahetult pärast liikumise algust.
Staatilise ja kineetilise COF määramiseks:
Soovitatav on pikem libisemiskaugus.
Tavaliselt kasutatavad ASTM laboritevahelised uuringud:
150 mm libisemiskaugus
Veebi pinge
Võrgu pinge peaks esindama tegelikke protsessitingimusi.
Tüüpilised testid võivad hõlmata:
Mitu pingetaset
Maksimaalne pinge kuni 150 N 25 mm ribal
Korratavusuuringud 45 N ümber
Libistavate parameetrite seadistamine
Ümberpöördenurk mõjutab oluliselt hõõrdumisarvutusi.
Tavalised väärtused on järgmised:
Wrap nurk
Taotlus
90°
Soovitatud ASTM G143 järgi
180°
Maksimaalne lubatud
Kohandatud nurgad
Protsessi simulatsioon
Laialdaselt kasutatakse 90° mähisenurka, sest see on tasakaalus praktilisuse ja korratavuse vahel.
ASTM G143 vs. ASTM D1894
Paljud kasutajad võrdlevad ASTM G143 ja ASTM D1894.
Funktsioon
ASTM G143
ASTM D1894
Kontakt geomeetria
Roller-Web
Tasane pind
Esmane rakendus
Veebitranspordisüsteemid
Üldine materjali hõõrdumine
Hõõrdumise mudel
Kapstanipõhine
Kelgupõhine
Protsessi simulatsioon
Kõrge
Mõõdukas
Pakendikile hindamine
Suurepärane
Tavaliselt kasutatav
ASTM D1894 on endiselt kõige laialdasemalt kasutatav pakendifooliumi COF-meetod, samas kui ASTM G143 simuleerib realistlikumalt rullitootmise keskkondi.
Seadmed ASTM G143 testimiseks
ASTM G143 katsete läbiviimine nõuab:
Täpse jõu mõõtmine
Kontrollitud nihkumine
Reguleeritav testikiirus
Andmete kogumise võime
Spetsiaalsed rullakinnitused
Reguleeritav mähisnurkade konfiguratsioon
Pingutuskoormuse süsteem
Paljud laboratooriumid kasutavad rull-/võrguhõõrdumise mõõtmiseks universaalset tõmbekatsetusplatvormi, mis on varustatud spetsiaalsete hõõrdekinnitustega.
Cell Instruments lahendus
The TST-01 tõmbetesti võib olla ASTM G143 katsete põhiplatvormiks, kui seda kombineeritakse kohandatud rull- ja hõõrdekinnitusega.
Peamised eelised on järgmised:
PLC-juhitav töö 7-tollise puuteekraaniga
Kõrge täpsusega kuulikruvide ajami süsteem
Reguleeritav kiirus 1-500 mm/min
Jõudude kandevõime kuni 1 kN
Täpne nihke mõõtmine
Reaalajas jõu kõverate kuvamine
Kohandatud kinnitusseadmete integreerimine
Paindlik konfiguratsioon spetsiaalsete testimisnõuete jaoks
Mitmeid materjale ja hõõrdumistingimusi hindavate laboratooriumide jaoks võivad kohandatud kinnitused ja mitme statsionaariga lahendused veelgi parandada katsete tõhusust ja korratavust.
Rulli/riba hõõrdumise omaduste mõistmine on oluline, et tagada stabiilne rullmaterjali käitlemine, tõhus tootmine ja ühtlane tootekvaliteet. ASTM G143 annab väärtuslikke andmeid materjalide, rullide pindade, kattematerjalide ja töötlemistingimuste hindamiseks. Cell Instruments pakub tõmbekatsetusplatvorme, kohandatud hõõrdekinnitusi ja rakendusspetsiifilisi katselahendusi, mis on kavandatud ASTM G143 ja muude hõõrdeteguri katsetamise nõuete toetamiseks. Olenemata sellest, kas te töötate välja uusi materjale või parandate tootmistulemusi, aitab sobiva katsesüsteemi valimine luua usaldusväärseid ja rakendatavaid hõõrdetegureid käsitlevaid andmeid.