Método de prueba estándar ASTM D3108 para el coeficiente de fricción entre hilo y material sólido.

Método de prueba estándar ASTM D3108 para el coeficiente de fricción entre hilo y material sólido.

La norma ASTM D3108, desarrollada por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM), describe un método de ensayo para medir las propiedades de fricción cinética de un hilo en movimiento en contacto con un material sólido. El método de ensayo ASTM D3412 es aplicable para determinar la fricción entre hilos.

Método de prueba estándar ASTM D3108 para el coeficiente de fricción entre hilo y material sólido.

El método de ensayo descrito especifica una velocidad relativa de 100 m/min. Este método también puede utilizarse a otras velocidades, aunque podría haber variaciones en la sensibilidad y el coeficiente de fricción.

Este método de ensayo consiste en medir el coeficiente de fricción cinética entre un hilo y una o varias superficies sólidas con un radio constante en la zona de contacto. Si se utiliza un hilo con un coeficiente uniforme, se pueden comparar las propiedades de fricción de diferentes materiales sólidos con respecto a este hilo. Si se utiliza un material sólido específico, se pueden comparar las propiedades de fricción de diferentes hilos o hilos con diferentes acabados con respecto a este material sólido específico.

Este método de ensayo recomienda específicamente ángulos de bobinado de 3,14 y 6,28 radianes (180° y 360°), aunque pueden utilizarse otros ángulos, con la consiguiente posible variación en la sensibilidad y el nivel de detección. El ángulo de bobinado no debe ser tan grande como para superar el límite elástico del hilo sometido a ensayo, especialmente en el caso de hilos con un alto coeficiente de fricción. Asimismo, en ningún caso el ángulo de bobinado debe ser inferior a 1,57 radianes (90°).

Este método de ensayo es aplicable a hilos con densidades lineales comprendidas entre 90 y 720 deniers y coeficientes de fricción comprendidos entre 0,1 y 0,5, pero también puede utilizarse con hilos que se encuentren fuera de estos rangos de densidad lineal y coeficiente de fricción.

La norma ASTM D3108 define un método de ensayo internacional para medir el coeficiente de fricción cinética entre un hilo textil en movimiento y una superficie sólida. Esta norma abarca la determinación de las características de fricción cinética de un hilo que se desliza sobre un material sólido (como guías de hilo, superficies cerámicas o metálicas, agujas u otros puntos de contacto en maquinaria textil).

Los parámetros básicos son:

  • Velocidad de prueba estándar: 100 m/min (es posible utilizar otras velocidades, con los efectos que se indican en la precisión y los resultados).
  • Los ángulos de bobinado recomendados son 90 grados, 180 grados y 360 grados.
  • Esto se aplica a hilos con una densidad lineal de aproximadamente 14 a 3600 denier.
  • El rango típico para el coeficiente de fricción está entre 0,1 y 1,0.

Las propiedades de fricción son fundamentales en la industria textil porque afectan directamente a:

Rendimiento y vida útil de las guías de hilo, las agujas de tejer/coser y otros componentes de la máquina.

  • Comportamiento del procesamiento durante el hilado, el tejido, el tricotado y el texturizado.
  • La calidad final de la tela o prenda.
  • La eficacia de los acabadores de hilo y los lubricantes.

Esta norma destaca que el coeficiente de fricción no es simplemente una propiedad de la rosca o la superficie, sino que mide la interacción entre dos cuerpos. Esta norma puede utilizarse para:

  • Control de calidad y pruebas de aceptación de los envíos de hilo comercial.
  • Investigación y desarrollo de nuevos hilos y acabados superficiales.
  • Solución de problemas de procesamiento (por ejemplo, rotura del hilo, desgaste excesivo).

Se sabe que la sensibilidad entre laboratorios es relativamente baja, por lo que se recomienda realizar pruebas comparativas cuando los resultados difieren significativamente.

En principio, durante la prueba, se tira de un trozo de hilo a velocidad constante sobre una superficie sólida cilíndrica o curva (pasador de fricción) con un ángulo de enrollado específico. Se miden las tensiones de entrada y salida, y se calcula el coeficiente de fricción cinética mediante la ecuación de la polea (fórmula de Euler).

En las pruebas se suele utilizar el siguiente equipo:

  • Sistema de alimentación de hilo.
  • Máquina de ensayo de fricción capaz de mantener una velocidad de giro constante.
  • Dispositivos de medición de voltaje y sensores de voltaje de precisión.
  • Superficies de fricción cilíndricas (normalmente de cromo, cerámica o materiales especiales que se están evaluando).
  • Mecanismo de accionamiento de velocidad constante
  • Sistema de grabación o sensores electrónicos
  • Cámara de acondicionamiento (atmósfera textil estándar).

La fricción del hilo afecta a muchos procesos posteriores. Un exceso de fricción puede dañar el hilo, desgastar la maquinaria o provocar roturas. Una fricción insuficiente puede resultar en un control deficiente en operaciones de alta velocidad. Esta norma ayuda a los fabricantes a optimizar los lubricantes, seleccionar las guías de hilo adecuadas y garantizar un rendimiento uniforme en todos los lotes de producción.

En resumen, la norma ASTM D3108 es un estándar de ensayo textil ampliamente utilizado que define un método para medir el coeficiente de fricción cinética entre un hilo en movimiento y la superficie de un material sólido. Esta norma es importante en la ingeniería textil porque la fricción del hilo afecta directamente la eficiencia del procesamiento, la calidad del hilo, el desgaste de la maquinaria y el rendimiento del producto final.

Esta norma proporciona un procedimiento controlado para determinar con qué facilidad se desliza una rosca sobre una superficie sólida bajo condiciones definidas. Esto ayuda a los fabricantes a evaluar lo siguiente:

  • Calidad de lubricación del hilo
  • Eficiencia del tratamiento de superficies
  • Comportamiento de procesamiento durante el tejido o el tricotado.
  • Compatibilidad entre los hilos y los componentes de la máquina.
  • Características de desgaste de las guías y agujas

El comportamiento de la fricción es fundamental porque una fricción excesiva puede provocar:

  • Se rompen los hilos
  • Mayor tiempo de inactividad de la máquina
  • Desgaste de aguja o guía
  • Formación irregular de tejido
  • Generación de calor durante el procesamiento a alta velocidad.

Por el contrario, una fricción muy baja puede provocar desequilibrios en la manipulación o un control deficiente del hilo durante la producción.

Esta norma abarca la medición de las propiedades de fricción cinética de un hilo que se desplaza sobre un material sólido. El método está diseñado principalmente para hilos textiles, pero también puede aplicarse en trabajos de investigación y desarrollo que involucren fibras especializadas o hilos industriales. Esta norma especifica lo siguiente:

  • La velocidad de prueba típica es de 100 m/min.
  • Ángulos de envoltura definidos alrededor de la superficie de fricción.
  • Medición de la tensión del hilo antes y después del contacto.
  • Cálculo del coeficiente de fricción (el coeficiente de fricción se suele determinar mediante la relación de la polea).

Cuando un hilo pasa sobre un elemento de fricción cilíndrico o curvo, se miden las tensiones en ambos lados. A partir de estas mediciones, se calcula el coeficiente de fricción cinética.

La norma ASTM D3108 es aplicable a muchos tipos de hilo, entre ellos:

  • Hilos de filamento de poliéster
  • Hilos de nailon
  • Hilos de algodón
  • Hilos de polipropileno
  • fibras de vidrio
  • hilos textiles técnicos
  • Hilos de coser

En conclusión, la norma ASTM D3108 es un estándar fundamental para el ensayo de textiles, que permite evaluar la interacción por fricción entre los hilos y las superficies sólidas. Al estandarizar la medición de la fricción cinética, este método ayuda a los fabricantes textiles a optimizar los acabados de los hilos, aumentar la eficiencia de la maquinaria, reducir el desgaste y mantener una calidad de producto uniforme.

Durante muchos años, nuestra organización, con su equipo competente y experimentado, ha comprendido las necesidades de sus clientes, brindándoles los servicios de ensayo avanzados que requieren y asistiéndolos en el establecimiento, la implementación y la mejora de sus sistemas de gestión. En este marco, también ofrecemos servicios de ensayo conforme a la norma ASTM D3108.

WhatsApp