ISO 15359

ما هي المواصفة القياسية ISO 15359؟

ISO 15359 هو معيار دولي يحدد... طريقة اختبار معامل الاحتكاك للورق والكرتون باستخدام مبدأ المستوى الأفقي. ويقيّم المعيار كلاً من معامل الاحتكاك الثابت و معامل الاحتكاك الحركي بين سطحين من الورق أو الورق المقوى في ظل ظروف مختبرية خاضعة للرقابة.

بالنسبة لمصنعي التغليف الورقي، والعلب القابلة للطي، والملصقات، والمنتجات المصنوعة من الورق المموج، والأوراق المتخصصة، تؤثر خصائص الاحتكاك بشكل مباشر على مناولة المواد، وأداء التغذية، وسلوك التكديس، وعمليات الطباعة، وكفاءة خط التغليف. توفر المواصفة القياسية ISO 15359 نهجًا موحدًا لتحديد قيم خصائص الاحتكاك هذه وضمان أداء متسق للمنتج.

على عكس العديد من اختبارات الاحتكاك التي تقتصر على قياس مقاومة الانزلاق الأولية، فإن المعيار ISO 15359 يُقيّم أيضًا سلوك الاحتكاك بعد دورات تآكل خاضعة للرقابة، مما يوفر تقييمًا أكثر واقعية لكيفية تصرف أسطح الورق أثناء عمليات التصنيع والتعبئة الفعلية.

لماذا يُعد معامل الاحتكاك للورق مهمًا؟

ال معامل الاحتكاك للورق يؤثر بشكل كبير على كفاءة التصنيع وأداء المنتج على طول سلسلة التوريد.

الاعتبارات الرئيسية المتعلقة بالجودة

عندما يكون الاحتكاك شديدًا جدًّا:

• قد تلتصق الأوراق ببعضها البعض
• قد تتعرض أنظمة التغذية لحدوث انحشارات
• قد تنخفض كفاءة الماكينة

عندما يكون الاحتكاك منخفضًا جدًّا:

• قد تصبح المكدسات غير مستقرة
• قد تنزلق الملاءات بشكل مفرط
• قد تنشأ مشكلات تتعلق بالمناولة والنقل

لذلك، تُعد مراقبة معامل الاحتكاك أحد المعايير المهمة لمراقبة الجودة بالنسبة لمصنعي الورق والكرتون.

مبدأ طريقة اختبار معامل الاحتكاك وفقًا للمعيار ISO 15359

ال طريقة اختبار معامل الاحتكاك يستخدم النظام الموصوف في المعيار ISO 15359 تكوينًا من نوع «الزلاجة والطائرة».

يتم تثبيت عينتين للاختبار:

• يتم تثبيت عينة واحدة على طاولة أفقية
• العينة الثانية مثبتة على زلاجة ذات كتلة معروفة

يقيس الاختبار ما يلي:

1. القوة المطلوبة لبدء الحركة (قوة الاحتكاك الساكن)
2. القوة المطلوبة للحفاظ على الحركة (قوة الاحتكاك الحركي)

يُحسب معامل الاحتكاك بقسمة قوة الاحتكاك المقاسة على القوة العمودية الناتجة عن وزن الزلاجة.

مبدأ الاختبار

يُوضع سطح ورقي ملامسًا لسطح ورقي آخر تحت ضغط مُحكَم. وتسجل الأداة ما يلي:

• القوة القصوى الأولية قبل الحركة
• قوة الذروة أثناء الانزلاق المتكرر
• متوسط القوة أثناء الانزلاق المستمر

ثم يتم تحويل هذه القياسات إلى معاملات احتكاك وفقًا للصيغ الواردة في المعيار ISO 15359.

أنواع قيم الاحتكاك المقاسة وفقًا للمعيار ISO 15359

تُقيِّم المواصفة القياسية ISO 15359 ثلاث خصائص احتكاك مختلفة.

معامل الاحتكاك الثابت عند الانزلاق الأول (μ_s1)

تمثل هذه القيمة مقاومة الاحتكاك قبل حدوث أي تآكل بين الأسطح.

وهو يعكس ما يلي:

• خصائص التحكم الأولية
• أداء فصل الأوراق
• سلوك التغذية في معدات الطباعة والتغليف

معامل الاحتكاك الساكن عند المنزلق الثالث (μ_s3)

بعد تكرار دورات الانزلاق، تتعرض أسطح الورق لبعض التآكل وتغيرات طفيفة في سطحها.

يقيّم قياس الشريحة الثالثة ما يلي:

• استقرار الاحتكاك
• متانة السطح
• الأداء بعد التلامس المتكرر

معامل الاحتكاك الحركي (μ_k)

يقيس المعامل الحركي المقاومة أثناء حركة الانزلاق المستمرة.

تُعد هذه المعلمة ذات أهمية خاصة بالنسبة إلى:

• عمليات التصنيع عالية السرعة
• أداء آلة التعبئة والتغليف
• أنظمة النقل المستمر للشرائط

إجراء الاختبار وفقًا للمعيار ISO 15359

اختبار الاحتكاك الساكن في الشريحة الأولى

لقياس μS1:

1. قم بتثبيت العينات على الطاولة والمنزلق.
2. قم بمحاذاة اتجاه الآلة (MD) أو الاتجاه العرضي (TD) مع اتجاه السحب.
3. قم بخفض الزلاجة على سطح الاختبار بسرعة تبلغ حوالي 3 مم/ثانية.
4. اترك الزلاجة ملامسة السطح لمدة تتراوح بين 1 و20 ثانية.
5. قم بزيادة قوة الشد تدريجيًّا.
6. سجل القوة المطلوبة لبدء الحركة (FS1).
7. كرر العملية حتى يتم الحصول على ستة نتائج صحيحة على الأقل.

اختبار الاحتكاك الساكن والحركي في الشريحة الثالثة

لقياس μ_s3 وμ_k:

1. قم بتنفيذ الشريحة الأولى كما هو موضح أعلاه.
2. استمر في تحريك الزلاجة وفقًا لمتطلبات الحركة الواردة في المعيار ISO 15359.
3. أعد العينات إلى موضعها الأصلي.
4. كرر دورة الانزلاق مرتين أخريين.
5. السجل:
   • قوة بدء الشريحة الثالثة (FS3)
   • متوسط قوة الاحتكاك الحركي (FK) في نطاق حركة يتراوح بين 40 مم و60 مم
6. يجب إجراء ما لا يقل عن ستة اختبارات متكررة صالحة.

يتيح هذا النهج تقييم خصائص الاحتكاك لكل من السطح الأولي والسطح المتآكل.

المعدات المستخدمة في اختبار ISO 15359

مناسب ISO 15359 يجب أن يوفر نظام الاختبار ما يلي:

• القياس الدقيق للقوة
• تحريك الزلاجة بشكل متحكم فيه
• سرعات اختبار قابلة للتعديل
• مستوى اختبار أفقي ثابت
• جمع البيانات والتحليل الإحصائي
• التحكم في الحركة القابلة للتكرار

الحل الموصى به: جهاز اختبار معامل الاحتكاك COF-01

ال جهاز اختبار معامل الاحتكاك COF-01 تم تصميمه لتقييم الاحتكاك في:

• الورق والكرتون
• الأغشية البلاستيكية
• مواد التغليف المرنة
• العلامات
• الركائز المطلية

وتشمل القدرات الرئيسية ما يلي:

• قياس معامل الاحتكاك الساكن والحركي
• التشغيل الذي يتم التحكم فيه بواسطة جهاز PLC
• واجهة HMI تعمل باللمس
• نظام الدفع اللولبي الكروي الدقيق
• جمع البيانات آليًّا
• تكوينات الزلاجات المخصصة
• التكامل الاختياري مع البرامج

تدعم هذه الأداة متطلبات اختبار الاحتكاك الشائعة الاستخدام في معايير الاحتكاك الصادرة عن المنظمة الدولية لتوحيد المقاييس (ISO) والمعهد الأمريكي لاختبار المواد (ASTM).

حل بديل: جهاز اختبار الشد TST-01 المزود بتركيبات COF

بالنسبة للمختبرات التي تسعى إلى الحصول على قدرات اختبار متعددة الوظائف، فإن جهاز اختبار معامل الاحتكاك/الشد TST-01 مزود بتركيبات اختبار معامل الاحتكاك تجمع بين:

• اختبار معامل الاحتكاك
• اختبار الشد
• اختبار التقشير
• اختبار التمزق
• اختبار قوة الختم

وتشمل المزايا ما يلي:

• سرعات قابلة للتعديل من 1 إلى 500 مم/دقيقة
• التوافق مع العديد من التركيبات
• قياس القوة بدقة عالية
• الاستخدام المرن للمختبرات

يُعد هذا الحل جذابًا بشكل خاص لمختبرات البحث والتطوير وأقسام مراقبة الجودة التي تدير اختبارات متعددة للمواد على منصة واحدة.