ASTM G143 는 유연한 웹 소재와 원통형 롤러 표면 사이의 마찰 거동을 평가하는 데 사용되는 표준화된 테스트 방법입니다. 이 방법은 슬라이딩 접촉 시 정적 및 운동 마찰 계수(COF)를 모두 측정하며 제조업체가 변환, 인쇄, 포장, 코팅, 라미네이팅 및 기타 연속 웹 처리 작업에서 웹 재료가 롤러와 상호 작용하는 방식을 이해하는 데 도움을 줍니다.
기존의 평평한 표면 마찰 테스트와 달리 ASTM G143은 특히 다음 사항에 중점을 둡니다. 롤러/웹 마찰 측정, 를 사용하여 필름, 종이, 호일, 직물 및 기타 유연한 재료가 롤러를 통과하는 실제 생산 조건을 시뮬레이션합니다. 생성된 마찰 데이터는 공정 최적화, 재료 개발, 장비 설계 및 품질 관리에 사용할 수 있습니다.
많은 제조 공정에서 연성 소재는 일련의 구동 롤러와 아이들러 롤러를 통해 이송됩니다. 웹과 롤러 사이의 마찰 특성은 기계 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
마찰이 너무 낮은 경우:
마찰이 너무 심한 경우:
수행함으로써 ASTM G143 마찰 계수 테스트, 를 통해 제조업체는 롤러/웹 상호 작용을 정량화하고 재료 선택, 롤러 코팅, 윤활제 및 공정 매개변수와 관련하여 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.
테스트가 결정합니다:
| 매개변수 | 설명 |
|---|---|
| 정적 마찰 계수(정적 COF) | 슬라이딩 시작에 대한 저항 |
| 동적 마찰 계수(동적 COF) | 연속 슬라이딩 중 저항 |
| 마찰력 | 롤러 위로 웹을 이동하는 데 필요한 힘 |
| 롤러/웹 상호작용 특성 | 시뮬레이션된 작동 조건에서의 전반적인 마찰 거동 |
이러한 측정값은 다음과 같은 유용한 정보를 제공합니다:
그리고 롤러 웹 시스템의 COF 테스트 방법 는 캡스턴 마찰 원리를 기반으로 합니다.
좁은 웹 재료 스트립을 고정된 원통형 롤러에 지정된 랩 각도로 감습니다. 시편의 한쪽 끝은 힘 측정 장치에 부착되고 반대쪽 끝에는 알려진 장력이 가해집니다.
시편이 롤러 표면을 미끄러질 때 마찰을 극복하는 데 필요한 힘이 지속적으로 측정됩니다. 그런 다음 측정된 장력 값으로부터 마찰의 정적 및 운동 계수를 계산합니다.
계산은 캡스턴 방정식을 기반으로 합니다:
μ =
ln(T2/T1)
θ
Where:
이 접근 방식을 사용하면 산업 생산 환경에서 일반적으로 사용되는 웹 전송 시스템을 사실적으로 시뮬레이션할 수 있습니다.
신뢰할 수 있는 결과를 얻으려면 적절한 표본 준비가 필수적입니다.
일반적인 견본 치수는 다음과 같습니다:
| 매개변수 | 일반 값 |
|---|---|
| 너비 | 25mm |
| 길이 | 500mm |
| 최소 복제본 | 3 |
중요한 고려 사항:
표본은 다음과 같이 마운트됩니다:
올바른 마운팅은 테스트 변동성을 최소화하고 반복성을 향상시킵니다.
ASTM G143에서는 실제 애플리케이션을 시뮬레이션하는 속도를 선택할 것을 권장합니다.
일반적인 테스트 속도는 다음과 같습니다:
속도 선택은 가능한 한 실제 작동 조건을 반영해야 합니다.
정적 COF 결정용:
정적 및 동적 COF 측정용:
일반적으로 사용되는 ASTM 실험실 간 연구:
웹 텐션은 실제 프로세스 조건을 나타내야 합니다.
일반적인 테스트에는 다음이 포함될 수 있습니다:
랩 각도는 마찰 계산에 큰 영향을 미칩니다.
일반적인 값은 다음과 같습니다:
| 랩 각도 | 애플리케이션 |
|---|---|
| 90° | ASTM G143에서 권장 |
| 180° | 최대 허용 |
| 사용자 지정 각도 | 프로세스 시뮬레이션 |
90° 랩 각도는 실용성과 반복성의 균형을 맞추기 때문에 널리 사용됩니다.
많은 사용자가 ASTM G143을 다음과 비교합니다. ASTM D1894.
| 기능 | ASTM G143 | ASTM D1894 |
|---|---|---|
| 기하학에 문의 | 롤러 웹 | 평평한 표면 |
| 기본 애플리케이션 | 웹 전송 시스템 | 일반 재료 마찰 |
| 마찰 모델 | 캡스턴 기반 | 썰매 기반 |
| 프로세스 시뮬레이션 | 높음 | 보통 |
| 포장 필름 평가 | 우수 | 일반적으로 사용 |
ASTM D1894는 여전히 가장 널리 사용되는 포장 필름 COF 방법이며, ASTM G143은 롤러 구동 생산 환경에 대한 보다 현실적인 시뮬레이션을 제공합니다.
ASTM G143 테스트를 수행하려면 다음이 필요합니다:
많은 실험실에서 맞춤형 마찰 고정 장치가 장착된 범용 인장 테스트 플랫폼을 사용하여 롤러/웹 마찰 측정을 수행합니다.
그리고 TST-01 인장 시험기 는 맞춤형 롤러/웹 마찰 고정 장치와 결합하여 ASTM G143 테스트를 위한 핵심 플랫폼으로 사용할 수 있습니다.
주요 이점은 다음과 같습니다:
여러 재료와 마찰 조건을 평가하는 실험실의 경우 맞춤형 픽스처와 멀티 스테이션 솔루션을 사용하면 테스트 효율성과 반복성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
롤러/웹 마찰 특성을 이해하는 것은 안정적인 웹 취급, 효율적인 제조, 일관된 제품 품질을 보장하는 데 필수적입니다. ASTM G143 는 재료, 롤러 표면, 코팅 및 가공 조건을 평가하는 데 유용한 데이터를 제공합니다. Cell Instruments는 ASTM G143 및 기타 마찰 계수 테스트 요구 사항을 지원하도록 설계된 인장 테스트 플랫폼, 맞춤형 마찰 고정 장치 및 응용 분야별 테스트 솔루션을 제공합니다. 신소재를 개발하든 생산 성능을 개선하든 적절한 테스트 시스템을 선택하면 신뢰할 수 있고 실행 가능한 마찰 데이터를 생성하는 데 도움이 될 수 있습니다.
정밀하고 표준화된 측정이 필요한 경우, 당사의 마찰 계수 테스트 솔루션 다용도로 사용할 수 있습니다.
마스터링 COF 테스트 는 단순한 기술적 필요성이 아니라 경쟁 우위입니다.
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