Ağ/Silindir Sürtünme Özelliklerinin Ölçümü için Standart Test Yöntemi
ASTM G143 esnek bir web malzemesi ile silindirik bir silindir yüzeyi arasındaki sürtünme davranışını değerlendirmek için kullanılan standartlaştırılmış bir test yöntemidir. Yöntem, kayma teması sırasında hem statik hem de kinetik sürtünme katsayısını (COF) ölçer ve üreticilerin, web malzemelerinin dönüştürme, baskı, paketleme, kaplama, laminasyon ve diğer sürekli web işleme işlemlerinde silindirlerle nasıl etkileşime girdiğini anlamalarına yardımcı olur.
Geleneksel düz yüzey sürtünme testlerinin aksine, ASTM G143 özellikle aşağıdakilere odaklanır silindir/ağ sürtünme ölçümü, Filmlerin, kağıtların, folyoların, tekstillerin ve diğer esnek malzemelerin silindirler boyunca hareket ettiği gerçek üretim koşullarını simüle eder. Elde edilen sürtünme verileri proses optimizasyonu, malzeme geliştirme, ekipman tasarımı ve kalite kontrol için kullanılabilir.
ASTM G143 Testi Neden Önemlidir?
Birçok üretim prosesinde, esnek malzemeler bir dizi tahrik ve avara silindiri aracılığıyla taşınır. Ağ ve silindir arasındaki sürtünme özellikleri makine performansını doğrudan etkiler.
Sürtünme çok düşükse:
Malzeme silindirler üzerinde kayabilir
Kayıt hataları oluşabilir
Web izleme kararsız hale gelebilir
Ürün hasarı meydana gelebilir
Sürtünme çok yüksekse:
Aşırı motor yükleri gelişebilir
Direksiyon ve takip sorunları oluşabilir
Yüzey hasarı artabilir
Malzeme taşıma verimliliği azalabilir
Bir performans sergileyerek ASTM G143 sürtünme katsayısı testi, üreticiler silindir/web etkileşimini ölçebilir ve malzeme seçimi, silindir kaplamaları, yağlayıcılar ve proses parametreleri ile ilgili bilinçli kararlar verebilir.
ASTM G143'te Ne Ölçülür?
Test şunları belirler:
Parametre
Açıklama
Statik Sürtünme Katsayısı (Statik COF)
Kaymanın başlamasına karşı direnç
Kinetik Sürtünme Katsayısı (Dinamik COF)
Sürekli kayma sırasında direnç
Sürtünme Kuvveti
Tülbenti silindir üzerinde hareket ettirmek için gereken kuvvet
Makara/Web Etkileşim Özellikleri
Simüle edilmiş çalışma koşulları altında genel sürtünme davranışı
Bu ölçümler aşağıdakiler için değerli bilgiler sağlar:
Süreç kontrolü
Silindir seçimi
Yüzey kaplama değerlendirmesi
Yağlayıcı değerlendirmesi
Ürün geliştirme
Kalite güvencesi
ASTM G143'ün Test Prensibi
Bu makarali ağ si̇stemleri̇ni̇n cof test yöntemi̇ ırgat sürtünme prensibine dayanmaktadır.
Dar bir ağ malzemesi şeridi, sabit bir silindirik silindirin etrafına belirli bir sarma açısıyla sarılır. Numunenin bir ucu bir kuvvet ölçüm cihazına bağlanırken, karşı uca bilinen bir gerilim uygulanır.
Numune silindir yüzeyi boyunca kayarken, sürtünmenin üstesinden gelmek için gereken kuvvet sürekli olarak ölçülür. Statik ve kinetik sürtünme katsayıları daha sonra ölçülen gerilim değerlerinden hesaplanır.
Hesaplama, ırgat denklemine dayanmaktadır:
μ =
ln(T2/T1)
θ
Nerede?
μ = sürtünme katsayısı
T₂ = daha yüksek gerilim kuvveti
T₁ = alt gerilim kuvveti
θ = radyan cinsinden sarma açısı
Bu yaklaşım, endüstriyel üretim ortamlarında yaygın olarak kullanılan ağ taşıma sistemlerinin gerçekçi simülasyonunu sağlar.
ASTM G143 Test Prosedürü
Numune Hazırlama
Güvenilir sonuçlar için uygun numune hazırlığı şarttır.
Tipik numune boyutları şunları içerir:
Parametre
Tipik Değer
Genişlik
25 mm
Uzunluk
500 mm
Minimum Çoğaltmalar
3
Önemli hususlar:
Mümkün olduğunca işlenmemiş malzeme kullanın.
Test yüzeylerine dokunmaktan kaçının.
Numuneler üzerinde kenar çapaklarını önleyin.
Tutarlı örnek yönelimini koruyun.
Aksi belirtilmedikçe malzemeleri üretildikleri halleriyle test edin.
Numune Montajı
Numune şu şekilde monte edilir:
Bir ucun kuvvet dönüştürücüsüne takılması.
Numunenin test silindiri üzerine serilmesi.
Belirtilen germe ağırlığının uygulanması.
Doğru hizalamanın sağlanması.
Keskin kıvrımlardan veya kırışıklıklardan kaçınma.
Doğru montaj, test değişkenliğini en aza indirir ve tekrarlanabilirliği artırır.
Kayar Parametrelerin Ayarlanması
Kayma Hızı
ASTM G143, gerçek uygulamayı simüle eden hızların seçilmesini önermektedir.
Tipik test hızları arasında değişir:
Düşük kayma simülasyonları için 5 mm/dak ila 100 mm/dak
Özel uygulamalar gerektirdiğinde daha yüksek hızlar
Hız seçimi mümkün olduğunca gerçek çalışma koşullarını yansıtmalıdır.
Kayma Mesafesi
Statik COF tespiti için:
Kayma, hareket başladıktan kısa bir süre sonra durabilir.
Statik ve kinetik COF tayini için:
Daha uzun kayma mesafeleri tavsiye edilir.
Yaygın olarak kullanılan ASTM laboratuvarlar arası çalışmalar:
150 mm kayma mesafesi
Ağ Gerginliği
Ağ gerilimi gerçek proses koşullarını temsil etmelidir.
Tipik testler şunları içerebilir:
Çoklu gerilim seviyeleri
25 mm şerit üzerinde 150 N'a kadar maksimum gerilim
Tekrarlanabilirlik çalışmaları 45 N
Kayar Parametrelerin Ayarlanması
Sarma açısı sürtünme hesaplamalarını önemli ölçüde etkiler.
Ortak değerler şunları içerir:
Sarma Açısı
Uygulama
90°
ASTM G143 tarafından tavsiye edilir
180°
İzin verilen maksimum
Özel Açılar
Süreç simülasyonu
Pratiklik ve tekrarlanabilirliği dengelediği için 90° sarma açısı yaygın olarak kullanılmaktadır.
ASTM D1894 en yaygın kullanılan ambalaj filmi COF yöntemi olmaya devam ederken, ASTM G143 silindir tahrikli üretim ortamlarının daha gerçekçi bir simülasyonunu sağlar.
ASTM G143 Testi için Ekipman
ASTM G143 testinin gerçekleştirilmesi gerekir:
Hassas kuvvet ölçümü
Kontrollü yer değiştirme
Ayarlanabilir test hızı
Veri toplama özelliği
Özel silindir armatürleri
Ayarlanabilir sarma açısı konfigürasyonu
Gerilim yükleme sistemi
Birçok laboratuvar, silindir / ağ sürtünme ölçümü yapmak için özel sürtünme fikstürleri ile donatılmış evrensel bir çekme testi platformu kullanır.
Cell Instruments Çözüm
Bu TST-01 Çekme Test Cihazı özelleştirilmiş bir silindir / ağ sürtünme fikstürü ile birleştirildiğinde ASTM G143 testi için temel platform olarak hizmet edebilir.
Temel avantajlar şunlardır:
7-inç dokunmatik ekran ile PLC kontrollü çalışma
Yüksek hassasiyetli vidalı mil tahrik sistemi
1-500 mm/dak arasında ayarlanabilir hız
1 kN'a kadar kuvvet kapasiteleri
Doğru yer değiştirme ölçümü
Gerçek zamanlı kuvvet eğrisi ekranı
Özel fikstür entegrasyonu
Özel test gereksinimleri için esnek yapılandırma
Birden fazla malzeme ve sürtünme koşulunu değerlendiren laboratuvarlar için özelleştirilmiş fikstürler ve çok istasyonlu çözümler test verimliliğini ve tekrarlanabilirliği daha da artırabilir.
Silindir/web sürtünme özelliklerinin anlaşılması, istikrarlı web kullanımı, verimli üretim ve tutarlı ürün kalitesi sağlamak için gereklidir. ASTM G143 malzemeleri, silindir yüzeylerini, kaplamaları ve işleme koşullarını değerlendirmek için değerli veriler sağlar. Cell Instruments, ASTM G143 ve diğer sürtünme katsayısı test gereksinimlerini desteklemek için tasarlanmış çekme testi platformları, özelleştirilmiş sürtünme fikstürleri ve uygulamaya özel test çözümleri sunar. İster yeni malzemeler geliştiriyor ister üretim performansını iyileştiriyor olun, uygun test sistemini seçmek güvenilir ve eyleme geçirilebilir sürtünme verileri oluşturmanıza yardımcı olabilir.