ISO 15359

Was ist ISO 15359?

ISO 15359 ist eine internationale Norm, die eine Prüfverfahren zur Bestimmung des Reibungskoeffizienten für Papier und Karton nach dem Prinzip der horizontalen Ebene. Die Norm bewertet sowohl die statischer Reibungskoeffizient Und kinetischer Reibungskoeffizient zwischen zwei Papier- oder Kartonoberflächen unter kontrollierten Laborbedingungen.

Für Hersteller von Papierverpackungen, Faltschachteln, Etiketten, Wellpappenprodukten und Spezialpapieren wirken sich die Reibungseigenschaften unmittelbar auf die Materialhandhabung, die Zuführleistung, das Stapelverhalten, den Druckvorgang und die Effizienz der Verpackungslinie aus. Die Norm ISO 15359 bietet einen standardisierten Ansatz zur Quantifizierung dieser Reibungseigenschaften und zur Gewährleistung einer gleichbleibenden Produktleistung.

Im Gegensatz zu vielen Reibungstests, bei denen lediglich der anfängliche Gleitwiderstand gemessen wird, bewertet die Norm ISO 15359 auch das Reibungsverhalten nach kontrollierten Verschleißzyklen und liefert so eine realistischere Einschätzung darüber, wie sich Papieroberflächen bei tatsächlichen Verarbeitungs- und Verpackungsprozessen verhalten.

Warum ist der Reibungskoeffizient von Papier wichtig?

Der Reibungskoeffizient von Papier hat erheblichen Einfluss auf die Produktionseffizienz und die Produktleistung entlang der gesamten Lieferkette.

Wichtige Qualitätsaspekte

Wenn die Reibung zu hoch ist:

• Die Blätter können zusammenkleben
• Bei Zuführsystemen kann es zu Staus kommen
• Die Maschineneffizienz kann sinken

Wenn die Reibung zu gering ist:

• Stapel können instabil werden
• Die Bleche können übermäßig verrutschen
• Es können Probleme bei der Handhabung und beim Transport auftreten

Daher ist die Überwachung des Reibungskoeffizienten ein wichtiger Parameter für die Qualitätskontrolle bei Papier- und Kartonherstellern.

Prinzip des Reibungskoeffizienten-Prüfverfahrens nach ISO 15359

Der Prüfverfahren zur Bestimmung des Reibungskoeffizienten Das in der Norm ISO 15359 beschriebene Verfahren nutzt eine Schlitten- und Gleitkonfiguration.

Es werden zwei Prüfkörper befestigt:

• Ein Präparat ist auf einem horizontalen Tisch befestigt
• Das zweite Prüfstück ist an einem Schlitten mit bekannter Masse befestigt

Der Test misst:

1. Die Kraft, die erforderlich ist, um eine Bewegung auszulösen (Haftreibung)
2. Die Kraft, die erforderlich ist, um die Bewegung aufrechtzuerhalten (kinetische Reibungskraft)

Der Reibungskoeffizient wird berechnet, indem die gemessene Reibungskraft durch die durch das Gewicht des Schlittens erzeugte Normalkraft geteilt wird.

Prüfprinzip

Eine Papieroberfläche wird unter kontrolliertem Druck mit einer anderen Papieroberfläche in Kontakt gebracht. Das Gerät zeichnet Folgendes auf:

• Anfängliche Spitzenkraft vor der Bewegung
• Spitzenkraft bei wiederholtem Gleiten
• Durchschnittliche Kraft beim kontinuierlichen Gleiten

Diese Messwerte werden anschließend gemäß den Formeln der Norm ISO 15359 in Reibungskoeffizienten umgerechnet.

Arten von Reibungswerten, die gemäß ISO 15359 gemessen werden

Die Norm ISO 15359 bewertet drei verschiedene Reibungseigenschaften.

Statischer Reibungskoeffizient beim ersten Gleiten (μ_s1)

Dieser Wert gibt den Reibungswiderstand an, bevor es zu Verschleiß an den Oberflächen kommt.

Es spiegelt Folgendes wider:

• Anfängliche Fahreigenschaften
• Leistung bei der Blatttrennung
• Zuführverhalten bei Druck- und Verpackungsanlagen

Statischer Reibungskoeffizient am dritten Gleitabschnitt (μ_s3)

Nach wiederholten Gleitzyklen weisen die Papieroberflächen leichte Abnutzungserscheinungen und Oberflächenveränderungen auf.

Die Messung auf der dritten Folie bewertet:

• Reibungsstabilität
• Oberflächenbeständigkeit
• Leistung nach wiederholtem Kontakt

Kinetischer Reibungskoeffizient (μ_k)

Der kinetische Koeffizient misst den Widerstand bei einer kontinuierlichen Gleitbewegung.

Dieser Parameter ist besonders wichtig für:

• Hochgeschwindigkeits-Verarbeitungsprozesse
• Leistung der Verpackungsmaschine
• Förderanlagen für Endlosbahnen

Prüfverfahren nach ISO 15359

Statischer Reibungstest auf der ersten Folie

Zur Messung von μS1:

1. Befestigen Sie die Proben auf dem Tisch und dem Schlitten.
2. Richten Sie die Maschinenrichtung (MD) oder die Querrichtung (TD) auf die Zugrichtung aus.
3. Senken Sie den Schlitten mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 mm/s auf die Prüffläche ab.
4. Lassen Sie den Schlitten 1–20 Sekunden lang in Kontakt bleiben.
5. Erhöhen Sie die Zugkraft schrittweise.
6. Notieren Sie die Kraft, die erforderlich ist, um die Bewegung in Gang zu setzen (FS1).
7. Wiederholen Sie den Vorgang, bis mindestens sechs gültige Ergebnisse vorliegen.

Prüfung der statischen und kinetischen Reibung an der dritten Gleitfläche

Zur Bestimmung von μ_s3 und μ_k:

1. Führen Sie die erste Folie wie oben beschrieben durch.
2. Die Schlittenbewegung gemäß den Bewegungsanforderungen der Norm ISO 15359 fortsetzen.
3. Bringen Sie die Proben wieder in die Ausgangsposition zurück.
4. Wiederholen Sie den Schiebezyklus noch zweimal.
5. Aufzeichnung:
   • Auslösekraft bei der dritten Gleitphase (FS3)
   • Durchschnittliche kinetische Reibungskraft (FK) bei einem Hub zwischen 40 mm und 60 mm
6. Führen Sie mindestens sechs gültige Wiederholungstests durch.

Dieser Ansatz ermöglicht die Bewertung sowohl der Reibungseigenschaften im Neuzustand als auch der Reibungseigenschaften der abgenutzten Oberfläche.

Für Prüfungen gemäß ISO 15359 verwendete Geräte

Ein geeignetes ISO 15359 Das Testsystem sollte Folgendes bieten:

• Präzise Kraftmessung
• Kontrollierte Bewegung des Schlittens
• Einstellbare Testgeschwindigkeiten
• Stabile horizontale Testebene
• Datenerhebung und statistische Auswertung
• Steuerung wiederholbarer Bewegungen

Empfohlene Lösung: COF-01 Reibungskoeffizienten-Prüfgerät

Der COF-01 Reibungskoeffizientenprüfgerät ist für die Reibungsbewertung folgender Komponenten ausgelegt:

• Papier und Pappe
• Kunststofffolien
• Flexible Verpackungsmaterialien
• Etiketten
• Beschichtete Substrate

Zu den wichtigsten Funktionen gehören:

• Messung des statischen und kinetischen Reibungskoeffizienten
• SPS-gesteuerter Betrieb
• Touchscreen-HMI-Schnittstelle
• Präzisions-Kugelumlaufspindel-Antriebssystem
• Automatisierte Datenerfassung
• Individuelle Schlittenkonfigurationen
• Optionale Software-Integration

Das Gerät erfüllt die Anforderungen an Reibungsprüfungen, die üblicherweise in den Reibungsnormen der ISO und der ASTM festgelegt sind.

Alternative Lösung: Zugprüfmaschine TST-01 mit COF-Prüfvorrichtung

Für Labore, die nach multifunktionalen Testmöglichkeiten suchen, ist das TST-01 Reibungs- und Zugprüfgerät mit Reibungsvorrichtung kombiniert:

• Prüfung des Reibungskoeffizienten
• Zugversuch
• Abziehprüfung
• Tränenuntersuchung
• Prüfung der Dichtungsfestigkeit

Zu den Vorteilen gehören:

• Einstellbare Geschwindigkeiten von 1–500 mm/min
• Kompatibilität mit mehreren Halterungen
• Hochpräzise Kraftmessung
• Flexible Laborauslastung

Diese Lösung ist besonders attraktiv für Forschungs- und Entwicklungslabore sowie Qualitätskontrollabteilungen, die mehrere Materialprüfungen auf einer einzigen Plattform durchführen.