En el control de calidad de textiles, materiales de interiores automotrices y productos de cuero, la resistencia a la abrasión es uno de los indicadores fundamentales para medir el rendimiento y la durabilidad del producto. El probador de abrasión Schopper, como un dispositivo de ensayo de abrasión rotativa reconocido internacionalmente, se utiliza ampliamente en el control de calidad y el desarrollo de productos en las industrias textil, automotriz y del cuero debido a su principio de prueba preciso y su repetibilidad estable.

Ⅰ. Resumen del instrumento

El probador de abrasión Schopper utiliza un método de ensayo de desgaste rotativo, aplicando fricción a la muestra en rotación en la dirección tangencial mediante un componente de fricción, simulando condiciones de abrasión multidireccional en el uso real. Evalúa los cambios de apariencia de la muestra, la pérdida de material y la formación de orificios tras la fricción. El instrumento es compacto y robusto, equipado con un sistema de control con pantalla táctil PLC, compatible con modos de control manual y automático, lo que facilita su operación con una alta repetibilidad de resultados.

Ⅱ. Normas aplicables

- DIN 53863 Parte 2 "Ensayo de abrasión de superficies textiles (ensayo de abrasión rotativa)"

- Norma GME 60345

- Norma GMW 3283

- Norma central VW/Audi PV 3908

- QC/T 216-1996 (Norma relacionada con la industria automotriz)

Ⅲ. Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento principal del probador de abrasión Schopper es el siguiente:

1. Montaje de la muestra: Fijar una muestra circular (aproximadamente 100 cm²) en el cabezal de ensayo rotativo, sujeta con un mandril cónico de ángulo obtuso (ángulo del cono 166°). El soporte del cabezal de ensayo está inclinado 7° para garantizar que el área de ensayo sea de 50 cm².

2. Proceso de fricción: El motor impulsa la rotación de la muestra a 75 r/min. El material de fricción (normalmente papel de lija) permanece en contacto lineal con la muestra, produciendo un efecto de fricción en la dirección tangencial.

3. Cambio de dirección: Cada 100 ciclos de fricción (ajustable), el instrumento se detiene automáticamente y cambia la dirección de rotación (alternando en sentido horario y antihorario) para simular la fricción multidireccional en el uso real.

4. Evaluación de resultados: Después del ensayo, se observa la muestra para detectar pérdida de material, formación de orificios o desgaste superficial, con el fin de evaluar cuantitativamente su resistencia a la abrasión.

IV. Preparación previa a la prueba

1. Preparación del entorno

- Colocar el instrumento sobre una mesa de laboratorio estable y sin vibraciones, y asegurar que no haya interferencias electromagnéticas fuertes en las proximidades.

- La temperatura recomendada del laboratorio es de 20±2°C, con una humedad relativa del 65±5%.

2. Preparación de muestras

- Corte probetas de ensayo circulares con un área de aproximadamente 100 cm² de acuerdo con las normas pertinentes.

- Las probetas de ensayo deben someterse a acondicionamiento de temperatura y humedad: déjelas en condiciones atmosféricas estándar durante al menos 24 horas para eliminar la influencia de las variaciones ambientales en los resultados de la prueba.

- Inspeccione la superficie de la probeta en busca de defectos evidentes, arrugas o manchas para evitar que afecten la precisión del ensayo.

3. Inspección de accesorios

- Confirme que todos los accesorios, incluidos los dispositivos de sujeción, los pesos (50 g–1500 g), el papel de lija y el dispositivo de medición de la altura de arco estén presentes.

- Verifique que el papel de lija esté plano y sin daños; reemplácelo por papel de lija nuevo si es necesario.

V. Procedimientos operativos detallados

Paso 1: Instalar la probeta de ensayo

1. Utilizando la llave de anillo y los accesorios suministrados con el instrumento, instale la probeta de ensayo acondicionada en temperatura y humedad en la abrazadera de la probeta para formar el cabezal de ensayo giratorio.

2. Utilice el dispositivo de medición de la altura de curvatura para ajustar la altura de protrusión del cabezal de ensayo. Según los requisitos del estándar, la altura de curvatura generalmente se establece dentro del rango de 5–8 mm. La precisión de la altura de curvatura afecta directamente la tensión de la probeta, lo que a su vez afecta los resultados del ensayo.

Paso 2: Instalar el cabezal de ensayo

1. Coloque el cabezal de ensayo, con la probeta instalada, sobre la placa de montaje del cabezal de ensayo en el instrumento’banco de trabajo.

2. Alinee los pasadores de posicionamiento de la placa de montaje con los orificios de posicionamiento debajo del cabezal de ensayo, luego instálelo y fíjelo para asegurar que el cabezal de ensayo no tenga movimiento.

Paso 3: Instalar el material de fricción (papel de lija)

1. Utilice la abrazadera del material de fricción en la placa de presión para fijar el papel de lija en la parte inferior de la placa de presión.

2. Apriete la abrazadera para asegurar que el papel de lija quede firmemente sujeto e instalado de forma plana, sin arrugas ni burbujas de aire.

Paso 4: Aplicar presión

1. Tire manualmente hacia afuera del pestillo de elevación en el lado derecho de la placa de presión para bajar la placa de presión, llevando el papel de lija a contacto con la superficie de la muestra en el cabezal de prueba.

2. Según la muestra’del peso por unidad de área, coloque el peso correspondiente en el eje de pesas sobre la placa de presión:

   - Peso por unidad de área ≤100 g/m²: Aplique 1.0 N

   - 100–150 g/m²: Aplique 2.0 N

   - 150–300 g/m²: Aplique 5.0 N

   - >300 g/m²: Aplique 10.0 N

   El instrumento se suministra de serie con pesas de 50 g, 100 g, 250 g, 500 g, 1000 g y 1500 g; se pueden lograr distintos valores de presión combinándolas. 

Paso 5: Configurar parámetros de prueba

1. Encienda el equipo’interruptor de encendido para acceder a la interfaz de pantalla táctil.

2. Establezca el número total de rotaciones (según los requisitos del estándar, como 500 o 1000).

3. Establezca el número de rotaciones por dirección (normalmente 100, lo que significa que la dirección cambia automáticamente cada 100 rotaciones).

4. Seleccione el modo de control: modo automático (recomendado) o modo manual.

Paso 6: Iniciar la prueba

1. Tras confirmar que todos los parámetros están configurados correctamente, haga clic en el botón de inicio.

2. El instrumento comienza a funcionar y la muestra de ensayo sufre fricción rotacional con el papel de lija.

3. Después de alcanzar el número establecido de rotaciones en una dirección, el instrumento se detiene automáticamente, cambia de dirección y continúa funcionando.

Paso 7: Finalizar la prueba y retirar la muestra

1. Una vez alcanzado el número total de rotaciones, el instrumento se detiene automáticamente.

2. Levante la placa de presión y retire el cabezal de prueba.

3. Desmonte el dispositivo y retire cuidadosamente la muestra, teniendo cuidado de no tocar las áreas abrasadas.

4. Realice una inspección visual, pese la muestra (precisión: 0.1 mg) o analice cualquier orificio. Compare los resultados con la muestra original para evaluar su resistencia a la abrasión.

VI. Tabla de referencia para la selección de presión

Seleccionar la presión descendente adecuada según la muestra’es clave para garantizar resultados de prueba precisos:

> Nota: los valores de presión específicos deben determinarse de acuerdo con el estándar de prueba aplicable, ya que pueden variar entre estándares.

VII. Precauciones de operación

1. Ajuste de la altura del arco: la altura del arco de la muestra debe ajustarse estrictamente de acuerdo con el estándar. Si es demasiado alta o demasiado baja, provocará una tensión desigual en la muestra, afectando los resultados de fricción.

2. Reemplazo del papel de lija: el papel de lija se desgastará gradualmente durante las pruebas. Se recomienda reemplazarlo por papel de lija nuevo después de un cierto número de pruebas, o según lo especificado por el estándar.

3. Carga de pesos: Al cargar los pesos, asegúrese de que estén colocados de forma segura para evitar que se caigan durante la prueba; retire los pesos de inmediato después de la prueba para reducir la tensión a largo plazo en el sistema de palanca.

4. Cambio de dirección: Si utiliza el modo manual, asegúrese de cambiar la dirección de rotación de inmediato después de que el instrumento le indique que lo haga, para evitar un desgaste excesivo en una sola dirección.

5. Precauciones de seguridad: No abra la cubierta protectora ni toque las partes móviles durante la prueba para garantizar la seguridad del operador.

La información de este documento se basa en normas como DIN 53863 Parte 2 y GMW 3283. Para procedimientos operativos específicos, consulte el instrumento' manual de usuario y la última versión de la norma.

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