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ASTM D1894 プラスチックフィルムの摩擦係数

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ASTM D1894は、プラスチックフィルムおよびシートの静摩擦係数(μ_s)と動摩擦係数(μ_k)を測定するための標準化された試験方法です。プラスチックフィルムは包装業界で広く使用されている材料であり、多くの種類の食品包装(野菜袋、カートンライナー、肉用シール包装)や非食品包装(封筒ライナー、培養土袋)が含まれます。プラスチックフィルムは電気自動車バッテリーなどのより複雑な製品の重要なコンポーネントでもあります。エンドユーザーの期待通りに機能することを確保するために、これらのフィルムの摩擦特性を特定し、制御する必要があります。



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電気自動車バッテリー用セパレーターフィルムの試験

セパレーターフィルムは、リチウムイオンおよびその他の液体電解質バッテリーの陽極と陰極を分離するためにEVバッテリー製造で使用されます。これらのフィルムは大量に必要とされ、製品の安全性に非常に重要です。EVバッテリー特有の試験基準がまだ確立されていないため、ASTM D1894は一般的にその摩擦特性を特定するための代替基準として使用されています。セパレーターフィルムに最も一般的に使用される材料はポリオレフィンで、組立時の巻取り作業や長期使用による陽極上のリチウムの不均一なめっきに耐えるのに十分な強度を持つポリマーフィルムです。より安全で強力なセパレーター材料は陽極と陰極の接触をより効果的に防ぎ、より薄い材料は各バッテリーの重量を減らしエネルギー密度を向上させるのに役立ちます。このポリマーフィルムの摩擦特性を理解することで、組立時に材料が適切に巻き取られ、長期使用時に期待通りの挙動をすることを確保するのに役立ちます。

Materials Testing システム

ASTM D1894に従って薄膜を試験する場合、高いデータ取得率を持つ試験機を使用することが重要です。試験イベントは迅速に発生する可能性があるため、データ取得率が低い機械では、データの重要なピークと谷を見逃し、不正確な平均強度値につながる可能性があります。Instronの6800 Series試験フレームは、すべての試験イベントを確実に捉えるために最大5 kHzのデータ取得が可能です。ASTM D1894試験には、低荷重(5~100 N)の2530 Seriesロードセル(予想される摩擦力に応じて)を装備した6800 Seriesの単柱フレームをお勧めします。

ASTM D1894試験セットアップ


6800 seriesユニバーサル試験システム

 Bluehill Universal ソフトウェア

 2530 seriesロードセル


2810-005 摩擦係数治具

 

ASTM D1894 摩擦係数フィルム

ASTM D1894に基づく試験の実施方法

この試験では、ASTM D1894およびISO 8295の要件を満たすように特別に設計されたInstronの2810-005 摩擦係数治具を使用する必要があります。試験対象のフィルムを平らな表面に固定し、既知の重量のそりに同じ材料を巻き付けます。クロスヘッドの動きによりそりが試験中のフィルムに沿って引きずられ、測定された力から静摩擦係数と動摩擦係数の両方が決定されます。この試験の実施方法の詳細は、ASTM D1894規格の全文を読むことで確認できます。

ヒントとコツ

  • Instronの2530 Seriesロードセルは、6800 Seriesユニバーサル試験システムで使用した場合、セルの容量の1/500までの精度を維持できます。最低容量の2530 seriesロードセルは5 Nで、0.02 Nから5 Nまで1%の精度を維持できます。下限値以下の力も測定できますが、Instronは記載された精度を保証できません。
  • InstronのBluehill Universal試験ソフトウェアには、試験速度と計算が規格に準拠していることを確保するためのASTM D1894用の高度な事前構築メソッドが用意されています。