DIN 54518

Papierové a lepenkové materiály používané v obalovom priemysle musia odolávať tlakovým silám počas spracovania, stohovania, prepravy a skladovania. DIN 54518 definuje metódu skúšania tlakovej pevnosti s krátkym rozpätím, určenú na stanovenie tlakovej pevnosti papierových a lepenkových materiálov pri veľmi krátkom skúšobnom rozpätí. Tento skúšobný postup poskytuje cenné informácie o vlastnej odolnosti materiálov na báze vlákien voči tlakovému namáhaniu a zároveň minimalizuje vplyv efektov vzpieračstva.

Pre výrobcov vlnitých obalov, skladacích kartónov a iných papierových obalových výrobkov, Skúška tlakovou záťažou na krátkom rozpätí podľa normy DIN 54518 pomáha inžinierom porozumieť vlastnostiam materiálov a optimalizovať spoľahlivosť výrobkov. Tester na skúšky tlakovej pevnosti s krátkym rozpätím SCT-01 je určený na vykonávanie presných skúšok tlakovej pevnosti s krátkym rozpätím na vzorkách papiera a lepenky, pričom poskytuje konzistentné výsledky merania pre kontrolu kvality, výskum a vývoj materiálov.

Čo je to skúška tlakovou záťažou na krátkom rozpätí podľa normy DIN 54518?

DIN 54518 je štandardná metóda používaná na stanovenie pevnosti papiera a lepenky v tlaku pri krátkom rozpätí. Na rozdiel od tradičných tlakových skúšok, pri ktorých sa môžu používať dlhšie dĺžky vzoriek bez opory, metóda tlaku pri krátkom rozpätí využíva veľmi malú vzdialenosť medzi upínacími bodmi. Tým sa minimalizuje deformácia vzorky spôsobená ohybom a skúška sa môže zamerať na skutočnú pevnosť vláknitej štruktúry v tlaku.

Skúšanie pevnosti v tlaku na krátkom rozpätí je obzvlášť užitočné pri hodnotení nosnosti papierových materiálov pred ich spracovaním na finálne obalové výrobky. Nameraná hodnota pevnosti v tlaku odráža schopnosť papierových vlákien odolávať zlyhaniu v tlaku pri pôsobení síl v smere stroja (MD) a v priečnom smere (CD).

Táto metóda sa bežne používa na papiere a lepenky s gramážou vhodnou pre obalové účely, najmä na materiály používané pri výrobe obalovej lepenky a kartónov.

Prečo je dôležité skúšanie pevnosti v tlaku pri krátkom rozpätí?

Papierové obalové výrobky sú počas celého svojho životného cyklu vystavené rôznym tlakovým silám. Počas prepravy a skladovania sú kartóny vystavené zaťaženiu spôsobenému vertikálnym stohovaním, vibráciám a vonkajšiemu tlaku. Odolnosť papierového materiálu voči stlačeniu priamo ovplyvňuje bezpečnosť a trvanlivosť obalu.

Skúšky pevnosti v tlaku pri krátkom rozpätí poskytujú dôležité informácie pre kontrolu kvality, medzi ktoré patria:

• Hodnotenie pevnosti papierových vlákien a konštrukčných vlastností
• Predikcia pevnosti obalového materiálu v zaťažení
• Porovnanie rôznych druhov papiera a výrobných procesov
• Kontrola konzistencie surovín
• Podpora optimalizácie dizajnu obalov

Pre inžinierov v oblasti balenia slúžia údaje o pevnosti v tlaku na určenie, či daná trieda papiera spĺňa požiadavky danej aplikácie. Pre výrobcov papiera predstavuje táto skúška spoľahlivú metódu na monitorovanie stability výroby a zlepšovanie kvality výrobkov.

Princíp skúšania podľa normy DIN 54518

Princíp, na ktorom je založený Stroj na skúšku tlakovou pevnosťou s krátkym rozpätím podľa normy DIN 54518 spočíva v pôsobení tlakovej sily na malú vzorku z papiera alebo lepenky, až kým nedôjde k poruche v dôsledku stlačenia.

Tester kompresie na krátkom rozpätí SCT-01 využíva dve presné svorky na upevnenie úzkeho skúšobného prúžku. Skúšobný vzorok je stláčaný na krátkom rozpätí a prístroj zaznamenáva maximálnu kompresnú silu dosiahnutú pred porušením.

Proces testovania zahŕňa:

1. Pripraví sa vzorka z papiera alebo lepenky s definovanou šírkou a dĺžkou.
2. Vzorka je umiestnená medzi dvoma vyrovnanými lisovacími čeľusťami.
3. Svorka bezpečne drží vzorku pri kontrolovanom tlaku.
4. Lisovacie čeľuste sa približujú k sebe riadenou rýchlosťou.
5. Zaznamená sa maximálna kompresná sila.
6. Tento výsledok sa používa na stanovenie pevnosti materiálu v tlaku pri krátkom rozpätí.

Keďže dĺžka nepodopreného úseku je mimoriadne krátka, vplyv ohybu skúšobného telesa je obmedzený, čo umožňuje, aby výsledok skúšky lepšie odrážal skutočnú odolnosť materiálu voči tlakovej deformácii.

Vlastnosti stroja na skúšku tlakovej pevnosti s krátkym rozpätím SCT-01

Prístroj SCT-01 bol vyvinutý pre laboratóriá, ktoré vyžadujú spoľahlivé a opakovateľné skúška tlakovou záťažou na krátkom rozpätí z papiera a lepenkových materiálov. Prístroj spája presnú mechanickú konštrukciu s automatizovanými riadiacimi funkciami, čím zvyšuje efektívnosť testovania.

Presný upínací systém

Tester využíva dve upínacie svorky s vysokým trením, ktoré sú určené na bezpečné uchytenie skúšobného vzorku so šírkou 15 mm. Každá svorka pozostáva z pevnej čeľuste a pohyblivej čeľuste s upínacou plochou 30 mm.

Upínacia sila sa reguluje na 2300 ± 500 N, čím sa zabezpečí stabilné umiestnenie vzorky počas celého merania. Paralelné vyrovnanie upínacích plôch prispieva k zníženiu meracích chýb spôsobených nerovnomerným uchytením vzorky.

Riadenie pomocou PLC a obsluha prostredníctvom HMI

Integrovaný riadiaci systém PLC zabezpečuje presný priebeh testovania a jednoduchú interakciu s používateľom prostredníctvom rozhrania HMI. Operátori môžu ľahko nastaviť parametre testovania a dosiahnuť opakovateľné výsledky.

Nastaviteľné testovacie parametre

Rôzne druhy papiera a lepenky môžu vyžadovať odlišné skúšobné podmienky. Prístroj SCT-01 umožňuje nastavenie skúšobných parametrov tak, aby vyhovoval rôznym laboratórnym požiadavkám.

Medzi hlavné nastaviteľné funkcie patria:

• Nastavenie rýchlosti testu
• Regulácia kompresnej vzdialenosti
• Možnosti zobrazenia údajov
• Viacero jednotiek merania

Spoľahlivý výstup údajov

Prístroj umožňuje priame zobrazenie výsledkov v bežne používaných jednotkách, medzi ktoré patria:

• Newton (N)
• Kilogramová sila (kgf)
• Libra-sila (lbf)

Voliteľné komunikačné rozhranie RS-232 umožňuje prepojenie s externými softvérovými systémami na účely správy údajov a integrácie do laboratória.

Technické špecifikácie modelu SCT-01

Parameter	Špecifikácia
Testovací rozsah	1–500 N (alebo podľa potreby)
Kompresná vzdialenosť	0,3 až 2 mm
Dĺžka upnutia	30 ± 0,5 mm
Testovacia rýchlosť	3 ± 0,1 mm/min
Rozlíšenie	0,01 N
Veľkosť vzorky	15 × 75 mm (š × d)
Tlak plynu	0,4 až 0,7 MPa
Veľkosť plynového pripojenia	Φ6 mm
Napájanie	110–220 V striedavého prúdu, 50/60 Hz

Vďaka týmto špecifikáciám je model SCT-01 schopný poskytovať presné merania kompresie v laboratórnych testovacích prostrediach, oddeleniach kontroly kvality a výskumných zariadeniach.

Materiály vhodné na skúšky tlakovej pevnosti pri malom rozpätí

Stránka Stroj na skúšku tlakovej pevnosti s krátkym rozpätím sa používa hlavne na papierové a lepenkové materiály, najmä na tie, u ktorých je potrebné posúdiť odolnosť proti stlačeniu.

Medzi typické testované materiály patria:

• Kartón na výrobu obalov
• Komponenty z vlnitej lepenky
• Baliaci papier
• Lepenka
• Kraftový papier
• Povlakovaná lepenka
• Konštrukčné papierové materiály

Táto metóda je vhodná na hodnotenie materiálov používaných v obalových konštrukciách, kde pevnosť v tlaku prispieva k celkovej funkčnosti výrobku.

Využitie v oblasti kontroly kvality obalov

Výrobcovia obalov sa spoliehajú na údaje zo skúšok tlakovou kompresiou, aby zabezpečili spoľahlivosť svojich výrobkov. Prístroj SCT-01 podporuje viacero aplikácií v rámci celého dodávateľského reťazca obalov.

Výroba papiera a lepenky

Papierne môžu využívať tlakové skúšky s krátkym rozpätím na sledovanie konzistencie výroby a porovnávanie pevnosti materiálu medzi rôznymi triedami.

Vývoj obalov z vlnitej lepenky

Inžinieri v oblasti balenia pri výbere materiálov na vnútornú vrstvu a stredovú vrstvu pre konštrukciu vlnitých škatúľ využívajú údaje o pevnosti v tlaku.

Laboratóriá na kontrolu kvality

Nezávislé laboratóriá a inšpekčné organizácie môžu využívať skúšobné metódy podľa normy DIN 54518 na overenie vlastností materiálov a splnenie požiadaviek zákazníkov.

Výskum a vývoj

Výskumné a vývojové tímy môžu hodnotiť nové zloženia vlákien, materiály z recyklovaného papiera a výrobné procesy prostredníctvom porovnania pevnosti v tlaku.

DIN 54518 a súvisiace normy pre skúšky tlakom

V rôznych odvetviach sa na hodnotenie kompresných vlastností papiera a lepenky používajú rôzne normy. Prístroj SCT-01 podporuje skúšobné metódy súvisiace s nasledujúcimi normami:

Štandard	Aplikácia
DIN 54518	Skúšanie pevnosti v tlaku pri malom rozpätí u papiera a lepenky
ISO 9895	Skúšky pevnosti v tlaku papierových a lepenkových materiálov
TAPPI T826	Metóda skúšky tlakovej pevnosti s krátkym rozpätím
BS 7325	Požiadavky na skúšky stlačenia papiera a lepenky
GB/T 2679.10	Skúšky súvisiace s lisovaním papiera a lepenky
QB/T 2386	Požiadavky na testovanie papierových výrobkov

Pri výbere skúšobnej metódy by laboratóriá mali zohľadniť typ materiálu, požiadavky odvetvia a príslušné špecifikácie kvality.

Výhody použitia zariadenia SCT-01 pri skúškach tlakovej pevnosti s krátkym rozpätím

Výber vyhradeného Stroj na skúšku tlakovej pevnosti s krátkym rozpätím ponúka viacero výhod v porovnaní s univerzálnymi kompresnými zariadeniami.

Medzi hlavné výhody patria:

• Presné meranie vnútornej pevnosti materiálu v tlaku
• Znížený vplyv ohybovej deformácie
• Opakovateľné výsledky testov na účely kontroly kvality
• Efektívna prevádzka v laboratórnych prostrediach
• Zlučiteľnosť s medzinárodnými postupmi pri testovaní
• Podpora individuálnych požiadaviek na testovanie

Pre spoločnosti vyrábajúce obalové materiály pomáhajú spoľahlivé údaje o kompresii znižovať počet zlyhaní materiálov, zlepšovať vlastnosti obalov a udržiavať konzistentnú kvalitu výrobkov.

Výber vhodného zariadenia na skúšku stlačenia s krátkym rozpätím

Pri výbere vybavenia pre skúška tlakovou záťažou na krátkom rozpätí, laboratóriá by mali zvážiť:

• Požadované normy pre testovanie
• Rozsah hrúbky a gramáže materiálu
• Rozsah tlačnej sily
• Požiadavky na prípravu vzoriek
• Požiadavky na správu údajov
• Budúce testovacie aplikácie

Profesionálne riešenie na testovanie by malo poskytovať nielen presné merania, ale aj dlhodobú spoľahlivosť, jednoduchú obsluhu a technickú podporu.

Spoločnosť Cell Instruments ponúka riešenia v oblasti skúšania materiálov pre papierenský, obalový, zdravotnícky, farmaceutický a priemyselný sektor. Pre laboratóriá so špecifickými požiadavkami na skúšanie sú k dispozícii upínacie prípravky na mieru, automatizované systémy a riešenia prispôsobené konkrétnym aplikáciám.

záver

Stránka tester pevnosti v tlaku s krátkym rozpätím hodnotí odolnosť materiálu proti poruche v dôsledku stlačenia v pozdĺžnom aj priečnom smere, čím poskytuje spoľahlivé údaje pre vývoj obalov, kontrolu kvality výroby a laboratórne analýzy. Vďaka presnému upínaniu, riadenému stlačeniu a presnému meraniu sily pomáha tento testovací prístroj inžinierom posudzovať vlastnosti obalovej lepenky a papierových materiálov pre náročné obalové aplikácie. Mobilné nástroje ponúka profesionálne skúšobné zariadenia, vrátane kompresného testeru SCT-01 na krátke rozpätie, ako aj prispôsobené upínacie prípravky a riešenia pre skúšanie, ktoré spĺňajú rôzne laboratórne požiadavky.