ISO 15359

Čo je norma ISO 15359?

ISO 15359 je medzinárodná norma, ktorá stanovuje metóda skúšania koeficientu trenia pre papier a lepenku s využitím princípu horizontálnej roviny. Norma hodnotí ako statický koeficient trenia a kinetický koeficient trenia medzi dvoma papierovými alebo lepenkovými povrchmi za kontrolovaných laboratórnych podmienok.

Pre výrobcov papierových obalov, skladacích kartónov, etikiet, výrobkov z vlnitej lepenky a špeciálnych papierov majú vlastnosti trenia priamy vplyv na manipuláciu s materiálom, výkonnosť podávania, správanie pri stohovaní, tlačové operácie a efektívnosť baliacej linky. Norma ISO 15359 poskytuje štandardizovaný prístup k kvantifikácii týchto vlastností trenia a k zabezpečeniu konzistentnej výkonnosti výrobkov.

Na rozdiel od mnohých skúšok trenia, ktoré merajú iba počiatočný odpor kĺzania, norma ISO 15359 hodnotí aj správanie sa pri trení po kontrolovaných cykloch opotrebenia, čím poskytuje realistickejšie posúdenie toho, ako sa povrchy papiera správajú počas skutočných spracovateľských a baliacich operácií.

Prečo je koeficient trenia papiera dôležitý?

Stránka koeficient trenia papiera výrazne ovplyvňuje efektívnosť výroby a výkonnosť výrobkov v celom dodávateľskom reťazci.

Kľúčové hľadiská týkajúce sa kvality

Keď je trenie príliš veľké:

• Listy sa môžu zlepiť
• V systémoch podávania môže dochádzať k zaseknutiu
• Účinnosť stroja sa môže znížiť

Keď je trenie príliš nízke:

• Stohy sa môžu stať nestabilnými
• Priečky sa môžu nadmerne posúvať
• Môžu nastať problémy s manipuláciou a prepravou

Preto je sledovanie koeficientu trenia dôležitým parametrom kontroly kvality pre výrobcov papiera a lepenky.

Princíp skúšobnej metódy podľa normy ISO 15359 na stanovenie koeficientu trenia

Stránka metóda skúšania koeficientu trenia opísaná v norme ISO 15359 využíva konfiguráciu typu „sánky a klzák“.

Namontovali sa dva skúšobné vzorky:

• Jeden vzorka je upevnená na vodorovnom stole
• Druhý vzorka je upevnená na saniciach so známou hmotnosťou

Tento test meria:

1. Sila potrebná na začatie pohybu (sila statického trenia)
2. Sila potrebná na udržanie pohybu (kinetická trecia sila)

Koeficient trenia sa vypočíta vydelením nameranej trecej sily normálnou silou vyvolanou hmotnosťou saní.

Princíp testu

Povrch papiera sa priloží k povrchu iného papiera pod kontrolovaným tlakom. Prístroj zaznamenáva:

• Počiatočná maximálna sila pred pohybom
• Maximálna sila pri opakovanom kĺzaní
• Priemerná sila počas nepretržitého kĺzania

Tieto merania sa následne prepočítajú na koeficienty trenia podľa vzorcov normy ISO 15359.

Typy hodnôt trenia meraných podľa normy ISO 15359

Norma ISO 15359 hodnotí tri rôzne charakteristiky trenia.

Statický koeficient trenia pri prvom skĺznutí (μ_s1)

Táto hodnota vyjadruje odpor spôsobený trením predtým, ako dôjde k opotrebeniu medzi povrchmi.

To odráža:

• Počiatočné jazdné vlastnosti
• Účinnosť oddeľovania listov
• Správanie pri podávaní materiálu v tlačových a baliacich zariadeniach

Statický koeficient trenia na treťom šmýkači (μ_s3)

Po opakovaných cykloch kĺzania dochádza na povrchu papiera k miernemu opotrebeniu a zmene povrchu.

Meranie na tretej snímke hodnotí:

• Stabilita pri trení
• Odolnosť povrchu
• Výkonnosť po opakovanom kontakte

Kinetický koeficient trenia (μ_k)

Kinetický koeficient meria odpor pri plynulom kĺzavom pohybe.

Tento parameter je obzvlášť dôležitý pre:

• Vysokorýchlostné spracovateľské operácie
• Výkonnosť baliaceho stroja
• Systémy na nepretržitú prepravu pásového materiálu

Skúšobný postup podľa normy ISO 15359

Skúška statického trenia na prvej šmýkačke

Na meranie μS1:

1. Upevnite vzorky na stôl a sanice.
2. Vyrovnajte smer stroja (MD) alebo priečny smer (TD) so smerom ťahu.
3. Spustite sanice na skúšobnú plochu rýchlosťou približne 3 mm/s.
4. Nechajte sánky v kontakte po dobu 1–20 sekúnd.
5. Ťahovú silu zvyšujte postupne.
6. Zaznamenajte silu potrebnú na začatie pohybu (FS1).
7. Opakujte, kým nezískate aspoň šesť platných výsledkov.

Skúška statického a kinetického trenia na tretej kĺzacej doske

Na meranie μ_s3 a μ_k:

1. Prvú snímku spracujte tak, ako je uvedené vyššie.
2. Pokračujte v pohybe saní v súlade s požiadavkami na jazdu podľa normy ISO 15359.
3. Vráťte vzorky do východiskovej polohy.
4. Tento cyklus posúvania zopakujte ešte dvakrát.
5. Záznam:
   • Iniciačná sila na tretej klznej ploche (FS3)
   • Priemerná kinetická trecia sila (FK) pri zdvihu v rozmedzí 40 mm až 60 mm
6. Vykonajte aspoň šesť platných opakovaných testov.

Tento prístup umožňuje posúdiť charakteristiky trenia tak na novom, ako aj na opotrebovanom povrchu.

Zariadenia používané na skúšky podľa normy ISO 15359

Vhodný ISO 15359 Testovací systém by mal zabezpečiť:

• Presné meranie sily
• Riadený pohyb saní
• Nastaviteľné rýchlosti testovania
• Stabilná horizontálna testovacia rovina
• Zber údajov a štatistická analýza
• Riadenie opakovaných pohybov

Odporúčané riešenie: COF-01 – prístroj na meranie koeficientu trenia

Stránka Tester koeficientu trenia COF-01 je určený na posúdenie trenia:

• Papier a lepenka
• Plastové fólie
• Materiály na výrobu flexibilných obalov
• Štítky
• Povlakované podklady

Medzi kľúčové funkcie patria:

• Meranie statického a kinetického koeficientu trenia (COF)
• Prevádzka riadená PLC
• Dotykové rozhranie HMI
• Presný pohonný systém s guľôčkovým skrutkovým prevodom
• Automatizovaný zber údajov
• Konfigurácie sánok na mieru
• Voliteľná integrácia softvéru

Tento prístroj spĺňa požiadavky na skúšanie trenia, ktoré sa bežne používajú v normách ISO a ASTM týkajúcich sa trenia.

Alternatívne riešenie: Ťahová skúšobná stroj TST-01 s upínacím zariadením COF

Pre laboratóriá, ktoré hľadajú multifunkčné testovacie možnosti, je TST-01 – zariadenie na meranie koeficientu trenia (COF) a ťahovej pevnosti s upínacím zariadením pre meranie koeficientu trenia spája:

• Skúšanie koeficientu trenia
• Skúška ťahom
• Testovanie odlupovania
• Skúška odolnosti proti roztrhnutiu
• Skúšanie pevnosti tesnenia

Medzi výhody patria:

• Nastaviteľné rýchlosti v rozmedzí 1–500 mm/min
• Kompatibilita s viacerými zariadeniami
• Vysoko presné meranie sily
• Flexibilné využitie laboratória

Toto riešenie je obzvlášť atraktívne pre výskumné a vývojové laboratóriá a oddelenia kontroly kvality, ktoré na jednej platforme spravujú viacero materiálových testov.