ISO 8295 | ASTM D1894: Coeficiente de atrito
O coeficiente da atrito COF (coefficient of friction) é um indicador da estrutura de superfície e da capacidade de impressão de filmes de plástico. A determinação dos coeficientes de atrito estáticos e dinâmicos é especialmente importante para películas que serão processadas em máquinas de embalagens e impressão. A determinação do coeficiente de atrito de filmes de plástico é descrita nas normas ISO 8295, ASTM D1894, JIS K7125 e DIN 53375 (retirado).
A principal diferença entre as normas ISO 8295 e ASTM D1894 é, além de diferentes dimensões das amostras, que a ASTM D1894 somente permite medições de filme contra filme, enquanto a norma ISO 8295 também permite medições de filme contra outros materiais como por ex. metal ou vidro.
Objetivo & Área de Aplicação Amostras & Dimensões Execução do Ensaio & Equipamentos de Ensaio Downloads Solicite uma orientação
Objetivo & Áreas da aplicação da ISO 8295 e ASTM D1894
A determinação do coeficiente de atrito conforme ISO 8295 e/ou ASTM D1894 é especialmente interessante para materiais de filmes que serão processados em máquinas para embalagens e máquinas de impressão. O coeficiente de atrito de filmes de plástico, especialmente os coeficientes de atrito estático e de atrito dinâmico, é um indicador da processabilidade e da estrutura de superfície que, por sua vez, é relevante para a capacidade de impressão.
A determinação do coeficiente de atrito em filmes flexíveis pode ser executada facilmente como ensaio padrão em uma máquina de ensaios estáticos equipada com um dispositivo adicional. É prática comum a medição folha contra folha. Para tal, uma folha fixada na régua de medição é movimentada contra uma folha fixada na mesa de medição.
- Na ISO 8295 podem ser avaliados, além dos pares comuns filme contra filme, também outros pares como por ex. filme contra metal, filme contra vidro, ou dois filmes de tipo diferente com o mesmo método de ensaio. Contudo, normalmente se trata de filmes idênticos de modo que podem ser avaliados, por exemplo, processos de deslizamento de uma pilha de filmes ou de um rolo de filme.
- Já a ASTM D1894 permite somente medições de filme contra filme.
Valores característicos / resultados de ensaio conforme ASTM D1894 e ISO 8295
O coeficiente de atrito (μ) é o resultado principal do ensaio conforme ISO 8295 e ASTM D1894. Ele indica a facilidade de deslizamento entre dois materiais ou a facilidade de aderência entre dois materiais. O coeficiente de atrito é descrito como coeficiente de atrito dinâmico e como coeficiente de atrito estático. Quanto maior o coeficiente de atrito, maior a rugosidade da superfície.
Coeficiente de atrito μ = Fs/FD
| ISO 8295 | ASTM D1894 | |||
|---|---|---|---|---|
| Abreviaturas | Abreviaturas | Unidade | Nome | Breve descrição |
| μs | μs | Coeficiente de atrito estático coeficiente de atrito estático |
| |
| Fs | Fs | N | Força de atrito estático | Fs é a força de atrito estático expressa em Newton |
| µD | µk | Coeficiente de atrito dinâmico |
| |
| FD | Fk | N | Força de atrito dinâmico | FD é a força normal em Newton exercida pela massa do carro |
Amostras & Dimensões conforme ASTM D1894 e ISO 8295
- Para cada ensaio de filme contra filme conforme ISO 8295 são necessárias duas amostras com as dimensões de aproximadamente 80 mm x 200 mm. No mínimo três pares de amostras com as referidas dimensões deverão ser ensaiadas.
- Conforme a norma ASTM D1894 a amostra fixada no plano possui as dimensões 250 mm x 130 mm (10 polegadas x 5 polegadas) por definição. A amostra de filme fixada no carro deverá ter o formato de quadradode 120 mm (4,5 polegadas) e não deve exceder 0,254 mm em espessura (conforme terminologia para filmes conforme ASTM D883).
Execução de ensaio & Equipamentos de ensaio
Máquina de ensaios COF e dispositivo de ensaio:
- A execução do ensaio para determinação do coeficiente de atrito pode ser feita tanto conforme ASTM D1894 quanto conforme ISO 8295 em uma máquina de ensaios estáticos zwickiLine equipada com um dispositivo de ensaio adicional ZwickRoell.
- O dispositivo de ensaio é constituído por uma mesa de apoio plana e um carro de massa conhecida. Com o dispositivo é possível apurar o comportamento de atrito entre os filmes (ASTM e ISO) assim como entre filme e material da placa feita em aço inoxidável ou vidro (ISO 8295).
Execução do ensaio:
- Uma película é fixada no trenó. Uma segunda película pode ser fixada na mesa de ensaio feita em aço inoxidável ou sobre a placa de vidro incluída a qual é colocada sobre a mesa de aço inoxidável. Entre a mesa e o trenó o par de folhas é fixado de modo que surge uma área de apoio com distribuição de pressão uniforme sobre uma área conhecida. Isso é obtido por meio da utilização de uma camada de feltro macia.
- Para o ensaio é irrelevante se o carro é movido sobre a mesa ou se o movimento é executado pela mesa.
- Para a determinação da fricção estática o trenó é conectado à celula de carga por intermédio de uma mola de tração normalizada com taxa de mola definida e um fio. Dessa forma pode ser feita a medição exata da força de tração no trenó durante o movimento. Na medição do atrito dinâmico não devem ocorrer efeitos stick-slip, motivo pelo qual se renuncia à utilização da mola de tração.
Cálculo do coeficiente de atrito:
- O coeficiente de atrito é representado como quociente da força de tração medida no carro e a força de atrito do carro em decorrência de seu próprio peso: Coeficiente de atrito μ = Fs/FD
- O coeficiente de atrito estático (aderência) é calculado por meio do primeiro valor de pico da força de tração no carro, enquanto o coeficiente de atrito dinâmico (deslizamento) é calculado a partir do valor médio da força de tração no carro durante uma distância de deslizamento definida.
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Perguntas frequentes quanto à determinação do coeficiente de atrito conforme ISO 8295 ou ASTM D1894
A ISO 8295 e a ASTM D1894 são duas normas internacionais para determinação de coeficientes de atrito em filmes de plástico. Além de diferentes dimensões da amostra nas duas normas, a ASTM D1894 permite somente medições de filme contra filme, enquanto a ISO 8295 também permite medições de filme contra outros materiais como, por exemplo, metal.
O coeficiente de atrito é calculado como quociente da força de tração medida no carro e a força de atrito do carro em decorrência de seu próprio peso. A fórmula para cálculo do coeficiente de atrito é t μ = Fs/FD.
O coeficiente de atrito (μ) é o resultado principal do ensaio conforme ISO 8295 e ASTM D1894. Ele indica a facilidade de deslizamento de dois materiais entre si (coeficiente de atrito dinâmico) ou a facilidade de aderência entre os materiais (coeficiente de atrito estático). O coeficiente de atrito estático indica a força necessária para fazer com que 2 materiais entrem em movimento, já o coeficiente de atrito dinâmico descreve a força necessária para mantê-los em movimento.
O coeficiente de atrito expressa que quanto maior for seu coeficiente de atrito, mais rugosa será a superfície.