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ASTM D1894-14 Coeficiente de fricción de la película de plástico

ASTM D1894 es un método de prueba estandarizado utilizado para determinar coeficientes estáticos (μ_s) y cinéticos (μ_k) de fricción de películas y láminas de plástico. La película de plástico es un material ampliamente utilizado en la industria del envasado e incluye muchos tipos de envases de alimentos (bolsas de productos, revestimientos de cartón, envoltura de foca de carne) y envases no alimentarios (revestimientos de envoltura, sacos de tierra para macetas). Las películas de plástico también son componentes clave de productos más complejos, como baterías de vehículos eléctricos. Para garantizar que funcionen como se esperaba para el usuario final, las propiedades de fricción de estas películas deben caracterizarse y controlarse.

Las películas separadoras se utilizan en la producción de baterías EV para separar el ánodo y el cátodo en iones de litio y otras baterías de electrolitos líquidos. Estas películas son necesarias en altos volúmenes y son extremadamente críticas para la seguridad del producto. Debido a que los estándares de prueba específicos de las baterías EV aún no se han establecido, ASTM D1894 se usa comúnmente como un estándar de proxy para caracterizar sus propiedades de fricción. El material más común utilizado para la película separadora es la poliolefina, una película de polímero que es lo suficientemente fuerte como para resistir la operación de devanado durante el ensamblaje, así como el enchapado desigual de litio en el ánodo debido al uso extenso. El material separador más seguro y más fuerte evita de manera más efectiva el contacto entre el ánodo y el cátodo, mientras que el material más delgado ayuda a reducir el peso de cada batería y mejorar la densidad de energía. Comprender las propiedades de fricción de esta película de polímero puede ayudar a garantizar que el material se enrolle adecuadamente durante el ensamblaje y se comportará como se esperaba en un uso extenso.
Al probar películas delgadas a ASTM D1894, es importante usar una máquina de prueba con una alta tasa de captura de datos. Debido a que los eventos de prueba pueden ocurrir rápidamente, una máquina con una tasa de captura de datos baja puede perder picos y canales clave en los datos, lo que lleva a un valor de resistencia promedio inexacto. Los marcos de prueba son capaces de captura de datos de hasta 5 kHz para garantizar que se capturen todos los eventos de prueba. Para las pruebas ASTM D1894, recomendamos un marco de una sola columna de la serie 6800 equipado con una celda de carga de la serie 2530 de baja fuerza (5 - 100 N) (dependiendo de las fuerzas de fricción esperadas).
Esta prueba requiere el coeficiente de accesorio de fricción, que está específicamente diseñado para cumplir con los requisitos de ASTM D1894 e ISO 8295. La película bajo prueba está asegurada en una superficie plana y un trineo de peso conocido está envuelto en el mismo material. El movimiento de la cruz arrastra el trineo a lo largo de la película que se está probando y la fuerza medida se usa para determinar los coeficientes estáticos y cinéticos de fricción. Los detalles completos sobre cómo realizar esta prueba se pueden encontrar leyendo el estándar completo ASTM D1894.
Las células de carga pueden mantener una precisión hasta 1/500 de la capacidad de la celda cuando se usan en un sistema de prueba universal de la serie 6800. La celda de carga de la serie 2530 de capacidad más baja es de 5 N, lo que significa que puede mantener una precisión del 1% de 0.02 N a 5 N. Se pueden medir fuerzas debajo de los límites inferiores.