Sie haben keine Ahnung vom Reibungskoeffizienten und sind dabei, eine Verpackungsfolie für Ihre Verpackungsmaschine zu kaufen? Warten Sie ein wenig und lassen Sie sich von mir mit meiner 20-jährigen Erfahrung in der Verpackungsindustrie beraten.
Wenn Sie den Reibungskoeffizienten kennen, können Sie sicher sein, dass die Maschine beim Formen, Füllen und Versiegeln der Produkte reibungslos funktioniert. Um eine richtige Vorstellung zu bekommen, lesen Sie den ganzen Artikel, ohne ihn zu überspringen.
Was ist der Reibungskoeffizient?
Der Reibungskoeffizient (COF) ist die Kraft, die erforderlich ist, um ein Objekt über ein anderes zu bewegen. Haben Sie bemerkt, dass sich Autoreifen bei nasser Straße schneller bewegen als bei trockener?
Wenn die Straße zum Beispiel trocken ist, gibt es mehr Reibung zwischen den Reifen und der Straße, so dass sich das Auto langsam darauf bewegt. Auf einer nassen Straße hingegen ist die Reibung geringer, so dass die Reifen rutschig werden und das Auto viel schneller fährt. Das liegt an der Reibung, der Kraft, die das Gleiten zweier Dinge gegeneinander verhindert oder ermöglicht.
Verschiedene Arten von Reibungskoeffizienten?
Es gibt zwei Haupttypen von Reibungskoeffizienten. Sehen Sie sich diese an.
- Statisch
Dies bezieht sich auf die Kraft, die eine stationäre Oberfläche daran hindert, sich zu bewegen, bis genügend Kraft aufgebracht wird, um sie in Bewegung zu setzen. Der Haftreibungskoeffizient misst insbesondere, wie viel Kraft erforderlich ist, um diesen Widerstand zwischen einem Objekt und einer Oberfläche zu überwinden. Der Haftreibungskoeffizient wird beispielsweise als die Kraft gemessen, die erforderlich ist, bevor sich die Verpackungsfolie zu bewegen beginnt. Je höher der statische Reibungskoeffizient ist, desto schwieriger wird es für Pakete, die sich auf Förderbändern bewegen.
- Kinetisch
Nachdem die Oberfläche die statische Reibung überwunden hat und sich zu bewegen beginnt, wird dies als kinetische Reibung bezeichnet. Diese Reibung misst also den Widerstand, wenn zwei Oberflächen bereits gegeneinander gleiten. Eine höhere kinetische Reibung bedeutet mehr Widerstand und macht es schwieriger, die Geschwindigkeit und Stabilität von sich bewegenden Objekten, wie z. B. Paketen auf dem Förderband, zu kontrollieren.
Tabelle der Reibungskoeffizienten
| Oberflächen | Statisch | Kinetisch |
| Teflon auf Stahl | 0.041 | 0.04 |
| Stahl auf Stahl (fettig) | 0.1 | 0.05 |
| Stahl auf Stahl (trocken) | 0.6 | 0.4 |
| Bremsbelag auf Gusseisen | 0.4 | 0.3 |
| Metall auf Eis | 0.022 | 0.02 |
| Gummispitze der Krücke auf rauem Holz | 0.7 | – |
| Gummireifen auf trockener Fahrbahn | 0.9 | 0.8 |
Wie misst man den Reibungskoeffizienten?
Der Reibungskoeffizient wird in der Regel gemessen, indem eine Verpackungsfolie aus Kunststoff über einen rostfreien Stahl gezogen und die Kraft aufgezeichnet wird, die erforderlich ist, um sie zu bewegen. Das Testgerät führt dann einige Berechnungen durch, um den Reibungskoeffizienten zu ermitteln, der eine Zahl zwischen 0 und 1 ist.
Warum ist COF für die Verpackungsindustrie von Bedeutung?
Sehen wir uns einige wichtige Gründe an, warum COF in der Verpackungsindustrie wichtig ist, und zwar anhand von zwei Maschinentypen.
In HFFS-Systemen (horizontale Form-, Füll- und Verschließsysteme): Der COF wirkt sich darauf aus, wie gut sich die Folie oder das Verpackungsmaterial durch das horizontale Siegel- und Füllsystem bewegt. Materialien mit niedrigem COF können Schlupf verursachen, was zu Ausrichtungsfehlern oder Staus führt. Ein gut kontrollierter COF sorgt dafür, dass sich die Folie reibungslos durch die HFFS-Maschinen bewegt. Dies verhindert unnötige Reibung, die den Verpackungsprozess stören könnte.
In VFFS (Vertical Form Fill and Seal) Systemen: Im VFFS-System muss die Maschine Bänder ziehen, die die Verpackungsfolie durch die Maschine bewegen. Diese Bänder drücken auf die Außenseite der Folie und halten sie fest, während sie sich bewegt. Um perfekt zu funktionieren, muss die Reibung an der Außenseite der Folie ausreichen, um die Reibung im Inneren auszugleichen. Daher muss die Innenseite der Folie glatt genug sein, um über das Formrohr zu gleiten, wenn die Zugbänder sie durchziehen.
Wie hängen die COF-Werte mit den Verpackungsgeschwindigkeiten zusammen?
Die COF-Werte hängen in vielerlei Hinsicht mit den Eigenschaften der Zuführung und Bedienung der Verpackung zusammen. UV-Filterkartons haben zum Beispiel eine rutschige Reibung. Kartons mit geringer Haftreibung lassen sich daher nur schwer bewegen und in die Zufuhrtrichter einlegen.
Andererseits werden Beutel mit höherem COF normalerweise zusammengeklebt. Infolgedessen kann die Zuführung schwierig sein, wenn mehrere Beutel in die Verpackungslinie gelangen. Mehrere Linien benötigen also Produkte mit einer bestimmten Oberflächenreibung, damit sie mit der höchsten Geschwindigkeit laufen und zugeführt werden können. Daher müssen Sie diese Reibungswerte messen und angeben, um die beste Produktivität zu erzielen.
Wie führt man einen COF-Test für Verpackungsfolien durch?
Im Folgenden habe ich eine einfache Anleitung zur Durchführung eines COF-Tests für Verpackungsfolien beschrieben:
- Schneiden Sie die Verpackungsfolie zunächst in standardisierte Testmuster, die den Anforderungen Ihrer Testmethode entsprechen. Stellen Sie außerdem sicher, dass sie sauber und frei von Falten oder Verunreinigungen sind.
- Verwenden Sie einen COF-Tester, der in der Regel aus einer flachen Basis und einem Schlitten besteht, der sich über die Oberfläche der Folie bewegt. Der Tester hat ein eingebautes Gewicht, um einen gleichmäßigen Druck auszuüben. Befolgen Sie außerdem die Anweisungen des Herstellers, um das Prüfgerät für genaue Messungen zu kalibrieren.
- Legen Sie nun die Filmprobe flach auf die Testplattform. Sichern Sie sie, falls erforderlich, um Bewegungen zu verhindern.
- Danach positionieren Sie den Schlitten auf dem Film und starten den Test. Der Schlitten gleitet über die Folienoberfläche. Anschließend misst das Testgerät die Kraft, die erforderlich ist, um den Schlitten zu bewegen, und liefert den COF-Wert.
- Schließlich gibt das Testgerät einen COF-Wert an, der in der Regel als Verhältnis zwischen der Kraft, die erforderlich ist, um den Schlitten über die Folie zu bewegen, und dem Gewicht des Schlittens ausgedrückt wird. Sie sollten also wissen, dass höhere Werte eine größere Reibung anzeigen. Um genau zu sein, wiederholen Sie den Test mehrmals und bilden den Durchschnitt der Ergebnisse.
Fazit
Hoffentlich wissen Sie jetzt alles über den Reibungskoeffizienten, von der Definition bis zum Testverfahren. Und Sie können Maschinen mit dem richtigen COF für Ihr Verpackungsgeschäft auswählen. Auf diese Weise wird der Produktionsprozess reibungslos und ohne Unterbrechungen ablaufen.
FAQs
Was ist der Zweck des COF?
Der Hauptzweck des COF, oder Reibungskoeffizienten, besteht darin, zu messen, wie leicht eine Oberfläche über eine andere gleitet. Er ist entscheidend für das Verständnis und die Kontrolle der Reibung bei verschiedenen Anwendungen, von Verpackungen bis hin zu Maschinen. Ein niedriger COF bedeutet weniger Widerstand und leichtere Bewegung, während ein hoher COF für mehr Haftung und Reibung steht.
Kann COF größer als 1 sein?
Die Leute denken oft, dass der Reibungskoeffizient (COF) nicht größer als 1,00 sein kann, aber das ist nicht richtig. Es gibt keinen Höchstwert für den COF. Es stimmt zwar, dass Werte über 1,00 sehr rutschfest sind, aber der genaue Wert ist in der Regel nicht so wichtig.
Was ist der niedrigste Reibungskoeffizient?
Der niedrigste Reibungskoeffizient kann bis zu 0,05 betragen, was durch die Eliminierung mechanischer Wechselwirkungen durch Oberflächentechnik erreicht wird. Außerdem hat die Rollreibung im Allgemeinen den geringsten Wert unter den üblichen Reibungsarten.
Welche Auswirkungen kann es haben, wenn der innere COF größer ist als der äußere in der Verpackung?
Wenn der innere COF größer ist als der äußere, lässt sich die Verpackung nur schwer öffnen oder verwenden. Die Produkte könnten verkleben, was die Ausgabe erschwert. Das kann zur Frustration der Kunden und zu möglichen Schäden an der Verpackung führen.
