ASTM D1894 es un método de prueba estandarizado que se utiliza para determinar los coeficientes de fricción estático (μ_s) y cinético (μ_k) de películas y láminas de plástico. La película plástica es un material ampliamente utilizado en la industria del embalaje e incluye muchos tipos de embalaje para alimentos (bolsas de frutas y hortalizas, revestimientos de cartón, envoltorios sellados para carne) y embalajes no alimentarios (revestimientos para sobres, sacos de tierra para macetas). Las películas de plástico también son componentes clave de productos más complejos, como las baterías de vehículos eléctricos. Para garantizar que funcionen como se espera para el usuario final, se deben caracterizar y controlar las propiedades de fricción de estas películas.
Las películas separadoras se utilizan en la producción de baterías para vehículos eléctricos para separar el ánodo y el cátodo en baterías de iones de litio y otras baterías de electrolitos líquidos. Estas películas se requieren en grandes volúmenes y son extremadamente críticas para la seguridad del producto. Debido a que aún no se han establecido estándares de prueba específicos para baterías de vehículos eléctricos, la norma ASTM D1894 se usa comúnmente como estándar sustituto 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 soportar la operación de bobinado durante el ensamblaje, así como el revestimiento desigual de litio en el ánodo debido al uso extensivo. Un material separador más seguro y resistente previene de manera más efectiva el contacto entre el ánodo y el cátodo, mientras que un material más delgado ayuda a reducir el peso de cada batería y mejora la densidad de energía. Comprender las propiedades de fricción de esta película de polímero puede ayudar a garantizar que el material se enrolle correctamente durante el ensamblaje y se comportará como se espera en un uso intensivo.
Al probar películas delgadas según ASTM D1894, es importante utilizar 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 valles clave en los datos, lo que lleva a un valor de resistencia promedio inexacto. Los marcos de prueba son capaces de capturar 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 equipado con una celda de carga de baja fuerza (5 – 100 N) (dependiendo de las fuerzas de fricción esperadas).
Esta prueba requiere el uso de un dispositivo de coeficiente de fricción, que está diseñado específicamente para cumplir con los requisitos de ASTM D1894 e ISO 8295. La película bajo prueba se fija sobre una superficie plana y un trineo de peso conocido se envuelve en el mismo material. El movimiento de la cruceta arrastra el trineo a lo largo de la película que se está probando y la fuerza medida se utiliza para determinar los coeficientes de fricción estático y cinético. Se pueden encontrar detalles completos sobre cómo realizar esta prueba leyendo la norma ASTM D1894 completa.