膜摩擦系數(shù)性能如何檢測?
1. 摩擦系數(shù)定義
按照運(yùn)動的性質(zhì),摩擦系數(shù)可以分為動摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)。靜摩擦力是兩接觸表面在相對移動開始時的最大阻力,其與法向力之比就是靜摩擦系數(shù);動摩擦力是兩接觸表面以一定速度相對移動時的阻力,其與法向力之比就是動摩擦系數(shù)。在實(shí)驗(yàn)儀器行業(yè)里的摩擦系數(shù)是指兩表面間的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值,和接觸面積的大小無關(guān)。
若兩相互接觸且相互擠壓,而又相對靜止的物體,在外力作用下如只具有相對滑動趨勢,而又未發(fā)生相對滑動,則它們接觸面之間出現(xiàn)的阻礙發(fā)生相對滑動的力,謂之靜摩擦力,除非破壞了這結(jié)合力才能使一表面對另一表面運(yùn)動。破壞結(jié)合的力-運(yùn)動前的力-對其一表面的垂直力之比值就是靜摩擦系數(shù)us,F(xiàn)=usN(N為垂直力)。
薄膜表面的摩擦性能對薄膜在包裝機(jī)器上的性能和袋的碼放性能有很大作用。常將滑爽劑加到薄膜中改善其摩擦行為。但含助劑的薄膜在助劑向其表面擴(kuò)散時常常要花很長時間才能充分發(fā)揮其性能,所以薄膜生產(chǎn)出來后必須慎重選擇時間進(jìn)行測試。ASTM D 1894—95[41]給出了特定測試條件下薄膜和其他物質(zhì)之間相對滑動時塑料薄膜和片材的起始和滑動摩擦系數(shù)的測量測試可以使用靜止的滑板與運(yùn)動的平滑薄膜,或者是運(yùn)動的滑板與靜止的平滑薄膜。靜態(tài)或啟動摩擦系數(shù)(μs)與表面彼此開始相互滑動的力有關(guān)。動態(tài)或滑動摩擦系數(shù)(μk)與保持這一運(yùn)動所需的力有關(guān)。
由于各向異性或擠出作用,塑料薄膜(厚度小于0.245mm)和片材(厚度 大于0.245mm)在其各自的主要方向上會表現(xiàn)出不同的摩擦性能。所測試樣的長尺寸可以在縱向(機(jī)器方向),也可以在橫向,但比較普遍的是測試試樣平行 于機(jī)器方向的長尺寸方向。被測試樣的表面一定不能有灰塵、棉花絨、指痕或者是任何可能改變試樣表面性能的外來雜質(zhì)。靜態(tài)和動態(tài)摩擦系數(shù)(分別為μS和μk)按下式計(jì)算:
μs=As/B (1.1)
μk=Ak/B (1.2)
式中 As——運(yùn)動剛開始時的初始比例尺讀數(shù),g;
Ak——在薄膜表面均勻滑動過程中得到的平均比例尺讀數(shù),g;
B——滑板質(zhì)量,g。
2.薄膜摩擦系數(shù)測定方法分類
塑料薄膜摩擦系數(shù)測定方法早在1988年5月1日,由原中華人民共和國輕工業(yè)部批準(zhǔn)實(shí)施的《GB 10006-88塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)測定方法》中,就規(guī)定了測試塑料薄膜摩擦系數(shù)的兩種方法:一是購買單獨(dú)的摩擦系數(shù)檢測儀;二是將拉力試驗(yàn)機(jī)一機(jī)多用,通過增加特殊裝置實(shí)現(xiàn)塑料薄膜摩擦系數(shù)的測定。
3. 摩擦系數(shù)測定注意事項(xiàng)
對于摩擦系數(shù)試驗(yàn)有以下幾點(diǎn)需要說明:
首先,對于薄膜摩擦系數(shù)的檢測方法標(biāo)準(zhǔn)以GB 10006等為主,其中,對試驗(yàn)板(又稱試驗(yàn)臺)的制作工藝要求很高,不但要保證臺面的水平及光滑,并且要求用非磁性材料制作。標(biāo)準(zhǔn)不同,對于試驗(yàn)條件的要求也不相同。例如對于試驗(yàn)速度的選擇,ASTM D1894中要求是150±30mm/min,但是ISO 8295(GB 10006等效采用ISO 8295)中要求是100mm/min,試驗(yàn)速度不同會明顯影響試驗(yàn)結(jié)果
第二,加溫試驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn),需要注意的是在進(jìn)行加溫試驗(yàn)時要保證滑塊的溫度是室溫,僅對試驗(yàn)板進(jìn)行升溫,這點(diǎn)在ASTM D1894標(biāo)準(zhǔn)中有明確說明。
第三,同樣的測試結(jié)構(gòu)也可以用來檢測金屬以及紙張等材料的摩擦系數(shù),但是對于不同的試驗(yàn)對象,滑塊的重量、行程、速度等參數(shù)都是不同的。
第四,采用這種方法時需要注意由于運(yùn)動物體的慣性給試驗(yàn)帶來的影響。
第五,通常,材料的摩擦系數(shù)是小于1的,但是有些文獻(xiàn)中也提到了摩擦系數(shù)大于1的情況,例如橡皮與金屬間的動摩擦系數(shù)就在1~4之間。
四:HP-MXD-01摩擦系數(shù)儀
濟(jì)南恒品機(jī)電技術(shù)有限公司研制出HP-MXD-01型摩擦系數(shù)儀的
技術(shù)特征
1. 同時自動顯示動靜摩擦系數(shù)
2. 可選控制軟件,可打印滑塊運(yùn)動曲線與試驗(yàn)報(bào)告
3. 液晶顯示,微電腦控制系統(tǒng) 4. RS232接口,隨時打印測試數(shù)據(jù)
5. 進(jìn)口傳感器,測量精度更高,更穩(wěn)定
技術(shù)原理:
在測量摩擦系數(shù)時(把實(shí)驗(yàn)儀器放在工作臺上)恒品通常采用的方法就是采用高精度傳感器,將條狀試驗(yàn)樣品用夾樣器夾住,同時用待測樣包住滑塊,然后將滑塊安放在傳感器的掛孔上,在一定的接觸壓力下,通過電機(jī)帶動齒條使傳感器移動,也就是使兩試驗(yàn)表面相對移動。傳感器所測得的力信號經(jīng)過集成器ICL7650放大,送入記錄器,通過單片機(jī)等程序進(jìn)行計(jì)算,同時分別記錄動摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù),打印出滑塊運(yùn)動曲線與試驗(yàn)報(bào)告。