DIN 53377 Badanie folii z tworzyw sztucznych – Oznaczanie stabilności wymiarowej

Norma „DIN 53377 Badanie folii z tworzyw sztucznych – Oznaczanie stabilności wymiarowej”, opublikowana przez Niemiecki Instytut Normalizacyjny (DIN), opisuje metodę określania zmian wymiarowych folii z tworzyw sztucznych, które mogą wynikać z różnych procesów, takich jak obróbka cieplna. Norma ta definiuje znormalizowaną metodę pomiaru zmian wymiarowych (stabilności wymiarowej lub skurczu) folii z tworzyw sztucznych i cienkich arkuszy.

Norma ta jest powszechnie stosowana w przemyśle tworzyw sztucznych, szczególnie w przypadku elastycznych materiałów opakowaniowych, folii etykietowych, folii dekoracyjnych, folii termokurczliwych i innych folii na bazie polimerów, w których zmiany wymiarów spowodowane ciepłem lub innymi procesami mogą mieć wpływ na wydajność, pasowanie nadruku lub procesy przetwarzania.

Folie z tworzyw sztucznych często wykazują niestabilność wymiarową pod wpływem ciepła (np. po suszeniu po drukowaniu, zgrzewaniu, termoformowaniu lub przechowywaniu w wysokiej temperaturze). Zmiany te mogą objawiać się skurczem (ujemnym) lub, rzadziej, rozszerzalnością. Norma DIN 53377 określa powtarzalną metodę pomiaru liniowych zmian wymiarów w kierunku maszynowym i poprzecznym po kontrolowanej ekspozycji termicznej lub innych określonych procesach.

Ta metoda badawcza polega na pomiarze zmiany wymiarów próbki folii przed i po wystawieniu na działanie ciepła. Metoda zazwyczaj przebiega według następujących kroków:

• Przygotowanie próbki: Z folii wycina się prostokątne próbki testowe, na których umieszcza się znaki odniesienia lub odcinki pomiarowe. Zazwyczaj stosuje się precyzyjne znaki lub punkty/linie odniesienia w znanych odległościach, np. co 100 mm lub 200 mm.
• Kondycjonowanie: Próbki są zazwyczaj wstępnie kondycjonowane w standardowych warunkach klimatycznych. W tym celu próbkę umieszcza się w kontrolowanym środowisku grzewczym (zazwyczaj w piecu). Po podgrzaniu przez określony czas próbkę wyjmuje się i schładza.
• Obróbka/naświetlanie: Najczęściej stosowana procedura obejmuje obróbkę cieplną w piecu lub komorze grzewczej. Typowe warunki obejmują:
• Temperatury wahają się od około 80 stopni do 175 stopni (w zależności od materiału; niższa dla folii wrażliwych na ciepło, np. PVC, wyższa dla PET lub PP).
• Typowe czasy ekspozycji: 10 minut, 15 minut, itd.
• Pomiar: Po schłodzeniu do temperatury pokojowej dokonuje się ponownego pomiaru odległości między punktami odniesienia (ręcznie suwmiarką lub optycznie).
• Obliczenia: Zmiana wymiarów jest wyrażona w procentach. Wartość ujemna oznacza skurcz (najczęściej występujący wynik), a wartość dodatnia oznacza rozszerzalność. Wynik wskazuje na stabilność wymiarową lub zachowanie folii podczas skurczu.
• Raportowanie: Wyniki podawane są oddzielnie dla kierunku maszynowego i poprzecznego, zazwyczaj z tolerancjami (np. maksymalny dopuszczalny skurcz od 5 do 10 procent dla określonych zastosowań).

Do typowego sprzętu potrzebnego do przeprowadzenia testów zalicza się:

• Piekarnik z kontrolowaną temperaturą
• Precyzyjny przyrząd pomiarowy (suwmiarka lub mikroskop pomiarowy)
• Narzędzia do oznaczania punktów pomiarowych
• Płaska rama podtrzymująca lub uchwyt na próbki.
• Komora kondycjonująca do stabilizacji przed testem.

Stała temperatura i pozycjonowanie próbki mają kluczowe znaczenie dla uzyskania wiarygodnych wyników.

Norma DIN 53377 jest powszechnie stosowana w branżach, w których wykorzystuje się materiały foliowe odporne na działanie ciepła, w tym:

• Opakowanie termoizolacyjne
• Folie do wnętrz samochodowych
• Folie dekoracyjne i laminowane
• Folie izolacyjne elektryczne
• Folie dwuosiowo zorientowane
• Folie termokurczliwe (PVC, PETG, poliolefiny)
• Folie etykietowe i opakowaniowe (np. sprawdzanie stabilności cieplnej po zadrukowaniu)

Producenci stosują tę metodę testowania, aby mieć pewność, że folie zachowają dokładność wymiarową w trakcie przetwarzania lub użytkowania.

Wiele kart technicznych folii z tworzyw sztucznych podaje wartości stabilności wymiarowej lub skurczu zgodnie z normą DIN 53377 w następujący sposób:

• Wzdłużnie (kierunek maszynowy): od 6 do 10 procent
• Poprzecznie (w kierunku poprzecznym): od 2 procent do 0 procent

Norma DIN 53377 wykazuje podobieństwa do następujących norm:

• Norma „ASTM D1204 Standardowa metoda badania liniowych zmian wymiarów sztywnych płyt lub folii termoplastycznych w wysokich temperaturach” jest często porównywana lub stosowana zamiennie w handlu międzynarodowym.
• Norma ISO 14616 Folie termokurczliwe – Oznaczanie kurczliwości dotyczy przede wszystkim folii termokurczliwych.

Ta metoda testowania jest niezwykle istotna dla kontroli jakości w produkcji filmów i pomaga zagwarantować, że filmy zachowają swoje wymiary podczas późniejszej obróbki.

Krótko mówiąc, norma DIM 53377 zawiera metodę określania stabilności wymiarowej folii z tworzyw sztucznych poddanych działaniu wysokich temperatur. Test ten ocenia, w jakim stopniu folia z tworzyw sztucznych kurczy się lub rozszerza po wystawieniu na działanie kontrolowanych warunków ogrzewania.

Stabilność wymiarowa jest kluczową cechą folii stosowanych w opakowaniach, podzespołach samochodowych, laminatach, materiałach izolacyjnych i tekstyliach technicznych. Zachowanie pierwotnego rozmiaru i kształtu w zmiennych temperaturach jest kluczowe.

Głównym celem normy DIN 53377 jest pomiar skurczu i rozszerzalności cieplnej folii z tworzyw sztucznych. Wiele folii polimerowych ulega zmianom wymiarowym pod wpływem ciepła z powodu naprężeń wewnętrznych powstających podczas przetwarzania (takich jak wytłaczanie lub rozciąganie). Norma ta pomaga producentom w następujących obszarach:

• Ocena stabilności termicznej folii z tworzyw sztucznych.
• Wykrywanie napięć resztkowych powstających w procesie produkcji.
• Zapewnienie skuteczności działania produktu podczas ekspozycji na ciepło.
• Porównanie materiałów pod kątem kontroli jakości i rozwoju produktu.

Badanie stabilności wymiarowej jest niezwykle istotne, ponieważ nadmierne kurczenie się może prowadzić do:

• Marszczenie się folii
• Niewspółosiowość w laminatach
• Wady opakowania
• Słabe dopasowanie komponentów inżynieryjnych.

Dzięki wdrożeniu normy DIN 53377 producenci mogą wykrywać te problemy na wczesnym etapie i zachować spójną jakość materiałów oraz niezawodność swoich produktów.

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą DIN 53377.