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ASTM D1894 Reibungskoeffizient von Kunststofffolien

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ASTM D1894 ist eine standardisierte Testmethode zur Bestimmung der statischen (μ_s ) und kinetischen (μ_k ) Reibungskoeffizienten von Kunststofffolien und -bahnen. Kunststofffolie ist ein weit verbreitetes Material in der Verpackungsindustrie und umfasst viele Arten von Lebensmittelverpackungen (Produktsäcke, Kartonliner, Fleischversiegelungsfolie) und Non-Food-Verpackungen (Briefumschlagliner, Blumenerdesäcke). Kunststofffolien sind auch Schlüsselkomponenten komplexerer Produkte, wie z. B. Batterien für Elektrofahrzeuge. Um sicherzustellen, dass sie für den Endverbraucher die erwartete Leistung erbringen, müssen die Reibungseigenschaften dieser Folien charakterisiert und kontrolliert werden.



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Separatorfolienprüfung für Batterien von Elektrofahrzeugen

Separatorfolien werden in der EV-Batterieproduktion verwendet, um die Anode und Kathode in Lithium-Ionen- und anderen Flüssigelektrolytbatterien zu trennen. Diese Folien werden in großen Mengen benötigt und sind äußerst wichtig für die Produktsicherheit. Da noch keine spezifischen Teststandards für EV-Batterien festgelegt wurden, wird ASTM D1894 häufig als Proxy-Standard verwendet, um ihre Reibungseigenschaften zu charakterisieren. Das am häufigsten für Separatorfolien verwendete Material ist Polyolefin, eine Polymerfolie, die stark genug ist, um dem Wickelvorgang während der Montage sowie der ungleichmäßigen Beschichtung von Lithium auf der Anode aufgrund des ausgiebigen Gebrauchs standzuhalten. Sichereres und stärkeres Separatormaterial verhindert effektiver den Kontakt zwischen Anode und Kathode, während dünneres Material dazu beiträgt, das Gewicht jeder Batterie zu reduzieren und die Energiedichte zu verbessern. Das Verständnis der Reibungseigenschaften dieser Polymerfolie kann dazu beitragen, sicherzustellen, dass das Material während der Montage ordnungsgemäß gewickelt wird und sich bei ausgiebigem Gebrauch wie erwartet verhält.

Materials Testing System

Beim Testen von Dünnschichtfolien nach ASTM D1894 ist es wichtig, eine Testmaschine mit einer hohen Datenerfassungsrate zu verwenden. Da Testereignisse schnell ablaufen können, kann eine Maschine mit einer niedrigen Datenerfassungsrate wichtige Spitzen und Täler in den Daten verpassen, was zu einem ungenauen durchschnittlichen Festigkeitswert führt. Die 6800 Series Testrahmen von Instron sind in der Lage, Daten mit bis zu 5 kHz zu erfassen, um sicherzustellen, dass alle Test Ereignisse erfasst werden. Für ASTM D1894 Tests empfehlen wir einen 6800 Series Einzel-Säulen-Rahmen, der mit einem 2530 Series Kraftaufnehmer mit niedriger Kraft (5 – 100 N) ausgestattet ist (abhängig von den erwarteten Reibungskräften).

ASTM D1894 Test Setup


6800 Series Universal Testing System

 Bluehill Universal Software

 2530 Series Kraftaufnehmer


2810-005 Reibungskoeffizienten-Vorrichtung

 

ASTM D1894 Reibungskoeffizientenfilme

WIE MAN EINEN TEST NACH ASTM D1894 DURCHFÜHRT

Dieser Test erfordert die Verwendung der 2810-005 Reibungskoeffizienten-Vorrichtung von Instron, die speziell für die Erfüllung der Anforderungen von ASTM D1894 und ISO 8295 entwickelt wurde. Die zu testende Folie wird auf einer ebenen Oberfläche befestigt und ein Schlitten mit bekanntem Gewicht wird mit dem gleichen Material umwickelt. Die Bewegung des Traversenarms zieht den Schlitten über die zu testende Folie und die gemessene Kraft wird verwendet, um sowohl den statischen als auch den kinetischen Reibungskoeffizienten zu bestimmen. Vollständige Details zur Durchführung dieses Tests finden Sie in der vollständigen ASTM D1894 standard.

Tipps und Tricks

  • Die 2530 Series Kraftaufnehmer von Instron können die Genauigkeit bis zu 1/500 der capacity des Kraftaufnehmers beibehalten, wenn sie an einem 6800 Series Universal Testing System verwendet werden. Der Kraftaufnehmer der 2530 Series mit der niedrigsten capacity ist 5 N, was bedeutet, dass er eine Genauigkeit von 1 % von 0,02 N bis 5 N beibehalten kann. Kräfte unterhalb der unteren Grenzwerte können gemessen werden, aber Instron kann die angegebene Genauigkeit nicht garantieren.
  • Die Bluehill Universal Testsoftware von Instron verfügt über fortschrittliche, vorgefertigte Methoden für ASTM D1894, um sicherzustellen, dass Ihre Testgeschwindigkeiten und Berechnungen konform sind.