ISO 8295: Wrijvingscoëfficiënt
De wrijvingscoëfficiënt (COF) levert onder andere informatie over de oppervlaktetextuur en printbaarheid van kunststof folie. De statische en kinetische wrijvingscoëfficiënt zijn bijzonder interessant voor film die verder verwerkt wordt in verpakkings- en printmachines. Daarnaast zijn ze belangrijk in het kader van tests op EV-batterijen, meerbepaald de separatorfilm.
De bepaling van de wrijvingscoëfficiënt van kunststof folie wordt beschreven in de normen ISO 8295, ASTM D1894, JIS K7125 en DIN 53375 (ingetrokken).
Doel en toepassingen Testresultaten Samples & afmetingen Uitvoeren van een test & testuitrusting Wrijvingscoëfficiënt separatorfilms Downloads FAQs Vraag een gesprek
Doel en toepassingsgebied van de norm ISO 8295
De bepaling van de wrijvingscoëfficiënt volgens ISO 8295 of ASTM D1894 is van bijzonder belang voor foliematerialen die verder verwerkt worden in verpakkings- en printmachines. De wrijvingscoëfficiënt van kunststof folie, in het bijzonder de statische en kinetische wrijving, levert informatie over de verwerkbaarheid van de oppervlaktetextuur, belangrijk voor printprocessen. Verder vormt ze een belangrijke component in complexe producten zoals batterijen voor elektrische voertuigen.
Volgens ISO 8295 zijn naast de courante film tegen film metingen ook andere combinaties mogelijk met dezelfde testmethode, zoals film tegen metaal, film tegen glas of twee verschillende types foliemateriaal tegen elkaar. Over het algemeen zijn de twee gebruikte films identiek zodat het glijgedrag van een stapel folie of een rol folie geëvalueerd kan worden.
Karakteristieke waarden / testresultaten volgens ISO 8295
De wrijvingscoëfficiënt (µ) is het belangrijkste resultaat bij tests volgens ISO 8295. Deze geeft weer hoe vlot twee materialen ten opzichte van elkaar bewegen of hoe makkelijk ze aan elkaar kleven. De wrijvingscoëfficiënt wordt als glijdende coëfficiënt (kinetische of dynamische wrijving) en als startfrictie (statische frictie) beschreven. Hoe hoger de wrijvingscoëfficiënt, hoe ruwer het oppervlak van het materiaal.
Statische wrijvingscoëfficiënt μS = Fs/FP
Dynamische wrijvingscoëfficiënt μD = FD/FP
| Afkorting | Eenheid | Achternaam | Korte beschrijving |
| μs | Statische wrijvingscoëfficiënt |
| |
| Fs | N | Statische wrijvingskracht | Fs is de statische wrijvingskracht, uitgedrukt in Newton |
| FP | N | Normaalkracht | FP is de normaalkracht uitgeoefend door de massa van de slede, uitgedrukt in Newton (= 1,96 N) |
| µD | Dynamische wrijvingscoëfficiënt |
| |
| FD | N | Kinetische wrijvingskracht | FD is de dynamische wrijvingskracht, uitgedrukt in Newton |
ISO 8295 uitvoering van de test & testuitrusting
COF tester en testwerktuig:
- De bepaling van de wrijvingscoëfficiënt volgens ISO 8295 kan makkelijk uitgevoerd worden op een statische zwickiLine testmachine met een bijkomend ZwickRoell testwerktuig.
- Het testwerktuig bestaat uit een horizontale testtafel en een slede met een gekende massa. Het testwerktuig is geschikt voor de bepaling van het wrijvingsgedrag tussen film en film, maar ook tussen film en plaatmateriaal uit roestvrij staal of glas.
Uitvoeren van de test:
- De folie wordt op de slede geklemd. Een tweede folie kan rechtstreeks op de roestvrij stalen tafel geklemd worden, of op een glasplaat die dan op de roestvrij stalen tafel geplaatst wordt. De foliecombinatie wordt tussen de tafel en de slede bevestigd zodat er over het hele oppervlak contact ontstaat met gelijk verdeelde druk. Dit gebeurt met behulp van een stuk vilt.
- Voor de test is het niet relevant of de slede bewogen wordt over de tafel, of de tafel zelf beweegt.
- Voor de bepaling van de statische wrijving, wordt de slede verbonden met de krachtcel via een genormeerde trekveer met een vaste veerconstante en een schroefdraad. Op die manier wordt de trekkracht op de slede nauwkeurig gemeten tijdens de beweging. Stick-slip effecten mogen niet optreden tijdens de meting van de dynamische wrijving. Daarom wordt hiervoor geen trekveer gebruikt.
Berekening van de wrijvingscoëfficiënt:
- De wrijvingscoëfficiënt wordt weergegeven als het quotiënt van de op de slede uitgeoefende trekkracht en de contactkracht van de slede afkomstig van haar eigen gewicht: Wrijvingscoëfficiënt μ = Fs/FD
- De statische wrijvingscoëfficiënt (statische wrijving) wordt berekend uit de eerste piekwaarde van de trekkracht op de slede, terwijl de kinetische wrijvingscoëfficiënt (glijwrijving) wordt berekend uit de gemiddelde trekkracht op de slede over een vastgelegde glij-afstand.
ISO 8295 wrijvingseigenschappen van separatorfolie bij het testen van batterijen
Separatorfolie scheidt in een lithium-ion batterij de anode en kathode van elkaar om elektrische kortsluiting te vermijden. Tegelijkertijd laat de separator de stroom van geïoniseerde ladingsdragers toe. Dit is nodig om het circuit in de elektrochemische cel te sluiten.
Naast keramische separatoren en nonwovens uit glasvezel worden vooral polymeermembranen gebruikt. De bepaling van de treksterkte en de rek bij breuk leveren informatie over de integriteit van de separatorfilm onder mechanische spanning bij gebruik. Een dikkere separatorfolie voorkomt efficiënt en veilig contact tussen anode en kathode, maar dunnere film zorgt voor lichtere batterijen en een betere energiedensiteit.
Het gedrag van de separator op vlak van wrijvingscoëfficiënt tussen elektrodecoating en separator is ook een belangrijk aspect. Deze karakteristieke waarden beïnvloeden de prestaties van de cel en zijn van bijzonder belang voor het instellen van de productieparameters tijdens het wikkelproces. Met ZwickRoell zijn tests mogelijk op kamertemperatuur of, met behulp van de ZwickRoell temperatuurkasten, bij gebruikstemperaturen tussen -20 °C en +50 °C. Zo wordt de separatorfolie uitgebreid gekarakteriseerd bij variërende omstandigheden.
ISO 8295 en ASTM D1894 worden vaak gebruikt als vervangende norm voor het karakteriseren van de wrijvingseigenschappen, aangezien er momenteel geen specifieke testnormen bestaan voor EV-batterijen. De tests worden ook uitgevoerd in een met elektrolyt natgemaakte toestand om realistische materiaaleigenschappen te bekomen. Actieve betrokkenheid in de verdere ontwikkeling van normen, voor batterijmaterialen in het bijzonder, verzekert dat de ZwickRoell testmethoden zullen blijven voldoen aan alle toekomstige vereisten.
Profiteer van de voornaamste testsoftware voor materiaaltests
De ZwickRoell testXpert testsoftware brengt:
- Eenvoudige bediening: begin meteen te testen en word een testXpert met oog voor maximale veiligheid.
- Betrouwbaar en efficiënt testen: Haal voordeel uit betrouwbare testresultaten en maximale testefficiëntie.
- Flexibele integratie: testXpert is de optimale oplossing voor al uw toepassingen en processen: eenvoudig gesteld, een effectievere workflow.
- Toekomstzeker design: testsoftware voor de volledige levenscyclus, klaar voor uw toekomstige testtaken!
Vaak gestelde vragen over de bepaling van de wrijvingscoëfficiënt volgens of ISO 8295
Hoe ruwer het oppervlak, hoe hoger de wrijvingscoëfficiënt. Deze geeft weer hoe vlot twee materialen ten opzichte van elkaar bewegen (kinetische of dynamische wrijving) of hoe makkelijk ze aan elkaar kleven (statische wrijving). De statische wrijvingscoëfficiënt geeft weer hoeveel kracht nodig is om twee materialen te bewegen ten opzichte van elkaar, de kinetische of dynamische wrijvingscoëfficiënt beschrijft de kracht die nodig is om ze in beweging te houden. De wrijvingscoëfficiënt (µ) is het belangrijkste resultaat bij tests volgens ISO 8295.
De wrijvingscoëfficiënt wordt berekend als het quotiënt van de op de slede uitgeoefende trekkracht en de contactkracht van de slede afkomstig van haar eigen gewicht. De formule voor de berekening is:
- Statische wrijvingscoëfficiënt: μS = Fs/FP
- Dynamische wrijvingscoëfficiënt: μD = FD/FP
waarbij FS en FD de statische en dynamische wrijvingskrachten (in Newton) zijn en FP de normaalkracht is uitgeoefend door de massa van de slede, uitgedrukt in Newton (= 1.96 N).
ISO 8295 en ASTM D1894 zijn twee internationale normen voor bepaling van de wrijvingscoëfficiënt van kunststof folie. De normen verschillen onder andere op vlak van de afmetingen en het gewicht van de slede en het materiaal waarmee de slede moet bekleed worden. Ook de maat van het sample verschilt. In tegenstelling tot ASTM D1894 beschrijft ISO 8295 het gebruik van een veer tijdens de test.