ASTM G143 est une méthode d'essai normalisée utilisée pour évaluer le comportement du frottement entre un matériau en bande souple et la surface d'un rouleau cylindrique. La méthode mesure à la fois le coefficient de frottement statique et cinétique (COF) pendant le contact glissant et aide les fabricants à comprendre comment les matériaux en bande interagissent avec les rouleaux dans les opérations de transformation, d'impression, d'emballage, d'enduction, de pelliculage et d'autres opérations de traitement en continu de la bande.
Contrairement aux tests conventionnels de frottement sur surface plane, l'ASTM G143 se concentre spécifiquement sur les éléments suivants mesure du frottement entre le rouleau et la toile, Les données de frottement obtenues peuvent être utilisées pour l'optimisation des processus, le développement des matériaux, la conception des équipements et le contrôle de la qualité. Les données de frottement obtenues peuvent être utilisées pour l'optimisation des processus, le développement des matériaux, la conception des équipements et le contrôle de la qualité.
Dans de nombreux processus de fabrication, les matériaux flexibles sont transportés à travers une série de rouleaux entraînés et de rouleaux de renvoi. Les caractéristiques de frottement entre la bande et le rouleau influencent directement les performances de la machine.
Si la friction est trop faible :
Si la friction est trop élevée :
En effectuant une Essai de coefficient de frottement ASTM G143, Les fabricants peuvent ainsi quantifier l'interaction entre le rouleau et la toile et prendre des décisions éclairées concernant le choix des matériaux, les revêtements des rouleaux, les lubrifiants et les paramètres du processus.
Le test permet de déterminer
| Paramètres | Description |
|---|---|
| Coefficient de frottement statique (COF statique) | Résistance à l'initiation du glissement |
| Coefficient de frottement cinétique (COF dynamique) | Résistance lors d'un glissement continu |
| Force de frottement | Force nécessaire pour déplacer la bande sur le rouleau |
| Caractéristiques de l'interaction entre le rouleau et la toile | Comportement global du frottement dans des conditions de fonctionnement simulées |
Ces mesures fournissent des informations précieuses pour :
Les méthode d'essai cof des systèmes de rouleaux est basé sur le principe du frottement du cabestan.
Une bande étroite de matériau est enroulée autour d'un rouleau cylindrique stationnaire à un angle d'enroulement spécifié. Une extrémité de l'échantillon est fixée à un dispositif de mesure de la force tandis qu'une tension connue est appliquée à l'extrémité opposée.
Lorsque l'échantillon glisse sur la surface du rouleau, la force nécessaire pour surmonter la friction est mesurée en continu. Les coefficients de frottement statique et cinétique sont ensuite calculés à partir des valeurs de tension mesurées.
Le calcul est basé sur l'équation du cabestan :
μ =
ln(T2/T1)
θ
Où ?
Cette approche permet de simuler de manière réaliste les systèmes de transport en ligne couramment utilisés dans les environnements de production industrielle.
Une bonne préparation des échantillons est essentielle pour obtenir des résultats fiables.
Les dimensions typiques des échantillons sont les suivantes
| Paramètres | Valeur typique |
|---|---|
| Largeur | 25 mm |
| Longueur | 500 mm |
| Nombre minimum de répliques | 3 |
Considérations importantes :
Le spécimen est monté par :
Un montage correct minimise la variabilité des essais et améliore la répétabilité.
L'ASTM G143 recommande de choisir des vitesses qui simulent l'application réelle.
Les vitesses d'essai typiques sont comprises entre :
Le choix de la vitesse doit refléter, dans la mesure du possible, les conditions réelles d'utilisation.
Pour la détermination du COF statique :
Pour la détermination du COF statique et cinétique :
Études interlaboratoires ASTM couramment utilisées :
La tension de la bande doit représenter les conditions réelles du processus.
Les tests typiques peuvent comprendre
L'angle d'enroulement influe considérablement sur les calculs de frottement.
Les valeurs courantes sont les suivantes
| Angle d'enroulement | Application |
|---|---|
| 90° | Recommandé par l'ASTM G143 |
| 180° | Maximum autorisé |
| Angles personnalisés | Simulation de processus |
Un angle d'enroulement de 90° est largement utilisé car il permet de concilier praticité et répétabilité.
De nombreux utilisateurs comparent l'ASTM G143 avec ASTM D1894.
| Fonctionnalité | ASTM G143 | ASTM D1894 |
|---|---|---|
| Géométrie de contact | Toile à rouleaux | Surface plane |
| Application primaire | Systèmes de transport Web | Friction générale des matériaux |
| Modèle de friction | Basé sur le cabestan | Sur luge |
| Simulation de processus | Haut | Modéré |
| Évaluation des films d'emballage | Excellent | Couramment utilisé |
L'ASTM D1894 reste la méthode de COF la plus utilisée pour les films d'emballage, tandis que l'ASTM G143 offre une simulation plus réaliste des environnements de production à rouleaux.
L'exécution des tests ASTM G143 nécessite :
De nombreux laboratoires utilisent une plate-forme d'essai de traction universelle équipée de dispositifs de frottement personnalisés pour mesurer le frottement des rouleaux et des toiles.
Les TST-01 Testeur de traction peut servir de plateforme centrale pour les essais ASTM G143 lorsqu'il est associé à un dispositif de frottement rouleau/soie personnalisé.
Les principaux avantages sont les suivants :
Pour les laboratoires qui évaluent plusieurs matériaux et conditions de frottement, des montages personnalisés et des solutions multipostes peuvent améliorer encore l'efficacité et la répétabilité des essais.
Il est essentiel de comprendre les caractéristiques de frottement entre le rouleau et la bande pour garantir une manipulation stable de la bande, une fabrication efficace et une qualité de produit constante. ASTM G143 fournit des données précieuses pour l'évaluation des matériaux, des surfaces de rouleaux, des revêtements et des conditions de traitement. Cell Instruments propose des plates-formes d'essai de traction, des montages de frottement personnalisés et des solutions d'essai spécifiques aux applications, conçues pour répondre aux exigences de la norme ASTM G143 et d'autres exigences en matière d'essai de coefficient de frottement. Que vous développiez de nouveaux matériaux ou que vous amélioriez les performances de production, le choix du système d'essai approprié peut vous aider à générer des données de frottement fiables et exploitables.
Lorsque des mesures précises et standardisées sont nécessaires, nos Solutions d'essai du coefficient de frottement fournir un service polyvalent.
Mastering Tests COF n'est pas seulement une nécessité technique, c'est un avantage concurrentiel.
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