Coeficiente de fricção ASTM D1894 de filme plástico
ASTM D1894 é um método de teste padronizado usado para determinar coeficientes de atrito estático (μ_s) e cinético (μ_k) de filmes plásticos e folhas. O filme plástico é um material amplamente utilizado na indústria de embalagens e inclui muitos tipos de embalagens de alimentos (sacos de produtos agrícolas, forros de papelão, embalagens de selos de carne) e embalagens não alimentícias (forros de envelopes, sacos de terra para vasos). Os filmes plásticos também são componentes-chave de produtos mais complexos, como baterias de veículos elétricos. Para garantir que tenham o desempenho esperado para o usuário final, as propriedades de fricção desses filmes devem ser caracterizadas e controladas.
Filmes separadores são usados na produção de baterias EV para separar o ânodo e o cátodo em baterias de íon-lítio e outras baterias de eletrólito líquido. Esses filmes são necessários em grandes volumes e são extremamente críticos para a segurança do produto. Como os padrões de teste específicos para baterias de veículos elétricos ainda não foram estabelecidos, a ASTM D1894 é comumente usada como um padrão substituto para caracterizar suas propriedades de atrito. O material mais comum usado para filme separador é a poliolefina, um filme de polímero que é forte o suficiente para suportar a operação de enrolamento durante a montagem, bem como o revestimento irregular de lítio no ânodo devido ao uso extensivo. O material separador mais seguro e resistente evita com mais eficácia o contato entre o ânodo e o cátodo, enquanto o material mais fino ajuda a reduzir o peso de cada bateria e a melhorar a densidade de energia. Compreender as propriedades de fricção deste filme de polímero pode ajudar a garantir que o material esteja sendo enrolado corretamente durante a montagem e se comportará conforme esperado sob uso extensivo.
Ao testar filmes finos de acordo com ASTM D1894, é importante usar uma máquina de teste com alta taxa de captura de dados. Como os eventos de teste podem acontecer rapidamente, uma máquina com uma baixa taxa de captura de dados pode perder picos e quedas importantes nos dados, levando a um valor de resistência média impreciso. Os quadros de teste são capazes de capturar dados de até 5 kHz para garantir que todos os eventos de teste sejam capturados. Para testes ASTM D1894 recomendamos uma estrutura de coluna única equipada com uma célula de carga de baixa força (5 – 100 N) (dependendo das forças de atrito esperadas).
Este teste requer o uso de um dispositivo de coeficiente de atrito, que é projetado especificamente para atender aos requisitos da ASTM D1894 e ISO 8295. O filme sob teste é fixado em uma superfície plana e um trenó de peso conhecido é enrolado no mesmo material. O movimento da cruzeta arrasta o trenó ao longo do filme que está sendo testado e a força medida é usada para determinar os coeficientes de atrito estático e cinético. Detalhes completos sobre como realizar este teste podem ser encontrados lendo a norma ASTM D1894 completa.