Ujian Kertas dan Kadbod DIN 53121 - Penentuan Kekakuan Lenturan dengan Kaedah Rasuk

Piawaian “Ujian kertas dan kadbod DIN 53121 - Penentuan ketegaran lenturan melalui kaedah rasuk”, yang diterbitkan oleh Institut Standardisasi Jerman (DIN), menerangkan prosedur yang digunakan untuk mengukur ketegaran lenturan (kekakuan lenturan) kertas, kadbod dan kadbod beralun. Sifat ini sangat penting dalam industri kertas dan pembungkusan kerana ia menunjukkan sejauh mana bahan menahan lenturan atau ubah bentuk di bawah beban. Ini secara langsung mempengaruhi prestasi dalam aplikasi seperti kadbod lipat, kadbod beralun, kulit buku dan kotak pembungkusan.

Ketegaran lenturan merupakan parameter kualiti yang penting untuk:

Proses transformasi (lipatan, lenturan, pemotongan acuan)
Prestasi pembungkusan (ketegaran kotak, rintangan remuk)
Kebolehcetakan dan kemudahan penggunaan.
Ketekalan produk dalam pengeluaran.

Ketegaran yang rendah boleh menyebabkan pembungkusan longgar atau pengekalan bentuk yang lemah, manakala ketegaran yang terlalu tinggi boleh menyebabkan keretakan semasa lipatan.

Piawaian ini menggunakan kaedah rasuk, di mana jalur bahan yang sempit dimampatkan pada satu hujung (bertindak seperti rasuk kantilever) atau disokong dengan cara yang membolehkan pesongan terkawal. Daya dikenakan dan lenturan/pesongan yang terhasil diukur.

Piawaian DIN 53121 mentakrifkan tiga kaedah ujian utama (walaupun kaedah empat titik lebih diutamakan dalam banyak kes):

Kaedah dua titik (sering dipanggil kaedah dua titik atau julur): Satu hujung diapit, dan pesongan diukur pada jarak yang ditetapkan.
Kaedah tiga mata.
Kaedah empat titik (disyorkan untuk ketepatan yang lebih tinggi, terutamanya untuk plat yang lebih tebal atau lebih keras): Beban dikenakan dari dua titik dalam dan sokongan disediakan dari dua titik luar.

Kekakuan lenturan dikira sebagai nisbah momen lenturan yang dikenakan kepada kelengkungan (atau sudut pesongan) yang terhasil. Oleh kerana kertas tersebut anisotropik, nilai tersebut biasanya dilaporkan secara berasingan untuk arah mesin dan arah melintang.

Piawaian DIN 53121, terutamanya varian dua titik dan empat titiknya, secara teknikalnya sangat serupa dan secara amnya dianggap setara dengan piawaian “ISO 5628 Kertas dan kadbod - Penentuan ketegaran lenturan - Prinsip umum”. Banyak peranti ujian moden dikalibrasi dua hala untuk kedua-dua piawaian.

Ujian ini menggunakan peralatan ujian kekuatan/ketegaran lenturan khusus, contohnya:

Peranti jenis taber atau kaedah rasuk
Lekapan condong dua titik / empat titik
Peranti bermotor atau manual dengan keupayaan pengukuran sudut atau pesongan yang tepat.

Contohnya termasuk peranti ujian ketegaran kertas khusus yang mematuhi piawaian DIN 53121 dan ISO 5628.

Proses pengujian secara amnya mengikuti langkah-langkah berikut:

Sampel dikondisikan (biasanya pada suhu 23 darjah Celsius dan kelembapan relatif 50 peratus mengikut piawaian ISO 187).
Jalur ujian dipotong mengikut dimensi yang ditentukan (lebar dan panjang berbeza-beza bergantung pada kaedah dan ketebalan bahan).
Sampel diapit atau disokong.
Beban dikenakan atau bahan dibengkokkan sehingga ke sudut atau pesongan tertentu.
Daya dan pesongan direkodkan.
Kekakuan lenturan dikira (biasanya secara automatik oleh peranti).
Pengulangan berbilang dilakukan (dalam kedua-dua arah mesin dan arah melintang).

Piawaian ISO 5628 telah menjadi penting untuk pengharmonian antarabangsa, namun ia terus digunakan secara meluas dalam industri kertas, kadbod dan pembungkusan di Eropah dan seluruh dunia.

Pendek kata, piawaian DIN 53121 menggariskan kaedah untuk menentukan kekuatan lenturan (kekakuan) kertas dan kadbod. Kekakuan lenturan merupakan sifat mekanikal kritikal yang menggambarkan betapa tahannya bahan lembaran terhadap lenturan di bawah beban tertentu. Ia amat penting dalam industri pembungkusan, percetakan dan penukaran di mana prestasi struktur dan sifat galas beban adalah penting.

Piawaian ini mentakrifkan:

Kaedah ujian untuk mengukur kekuatan lenturan.
Keperluan peralatan ujian
Prosedur penyediaan sampel
Format penilaian dan pelaporan

Kekakuan lenturan mempengaruhi perkara berikut:

Prestasi mesin cetak
Prestasi kadbod dan pembungkusan
Kualiti produk yang dirasakan
Tingkah laku lipatan dan kedutan

Piawaian DIN 53121 biasanya menggunakan kaedah lenturan cantilever. Di sini, jalur kertas atau kadbod diapit pada satu hujung, daya yang ditentukan dikenakan pada jarak tertentu, dan pesongan (atau rintangan terhadap lenturan) yang terhasil diukur.

Kekuatan lenturan dikira berdasarkan yang berikut:

Daya yang dikenakan
Panjang jalur ujian
Sudut pesongan atau anjakan

Hasilnya mencerminkan rintangan bahan terhadap ubah bentuk.

Sampel dipotong kepada dimensi yang ditetapkan mengikut piawaian DIN 53121. Ujian boleh dilakukan dalam kedua-dua arah: arah mesin atau arah silang. Oleh kerana sifat kertas berbeza-beza bergantung pada arah gentian, keputusan harus dilaporkan secara berasingan untuk kedua-dua arah.

Oleh kerana kertas sangat sensitif terhadap kelembapan, pengkondisian memastikan hasil yang konsisten dan boleh diulang. Hasilnya biasanya dinyatakan seperti berikut:

Rintangan lenturan (nilai berkaitan kekuatan)
Atau kekakuan lenturan (nilai yang berkaitan dengan momen)

Piawaian DIN 53121 digunakan secara meluas dalam bidang berikut:

Pengeluaran kadbod lipat
Pengeluaran kertas percetakan
Bahan penjilidan buku dan kulit buku.
Label dan bahan pembungkusan
Kawalan kualiti di kilang kertas dan penukar.
Pemeriksaan barang masuk untuk pengeluar pembungkusan.
R&D untuk gred kadbod baharu
Menyelesaikan masalah lipatan/pemotongan

Dalam kawalan kualiti, ketegaran lenturan berkait rapat dengan perkara berikut:

Kestabilan produk
Kebolehsusunan
Prestasi pengangkutan
Persepsi pelanggan

Menurut piawaian DIN 53121, ujian berkala membantu pengeluar dengan cara berikut:

Untuk mengekalkan kualiti pengeluaran yang konsisten.
Membandingkan kelompok bahan
Memastikan pematuhan dengan spesifikasi

Piawaian ini berkaitan dengan piawaian ketegaran antarabangsa yang lain, seperti yang disenaraikan di bawah:

ISO 2493 Kekuatan lenturan kertas dan kadbod.
Kaedah ujian kekakuan TAPPI T 556

Piawaian ini mungkin menggunakan prinsip yang sedikit berbeza (seperti kaedah ketegaran Taber), jadi hasilnya tidak selalunya boleh ditukar ganti secara langsung.

Kesimpulannya, piawaian DIN 53121 menyediakan kaedah piawai dan boleh diulang untuk mengukur kekuatan lenturan kertas dan kadbod. Ia memainkan peranan penting dalam memastikan prestasi bahan dalam aplikasi percetakan, pembungkusan dan penukaran. Dengan mengawal sifat kekakuan, pengeluar boleh menjamin kebolehpercayaan mekanikal, kecekapan proses dan kualiti produk.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan kakitangannya yang cekap dan berpengalaman, telah memahami keperluan pelanggannya, menyediakan perkhidmatan ujian lanjutan yang mereka perlukan, dan membantu mereka dalam penubuhan, pelaksanaan dan penambahbaikan sistem pengurusan. Dalam rangka kerja ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian mengikut piawaian DIN 53121.