革複合材製履物材料の評価に回転ドラム摩耗試験機を使用する目的は何ですか？

回転ドラム摩耗試験機の主な目的は、履物の底に使用される革複合材の耐摩耗性を客観的に定量化することです。この装置は、特定の荷重下で材料サンプルを高速回転する研磨ベルトに摩擦接触させることにより、靴底が歩行中に経験する物理的なストレスと侵食を正確にシミュレートします。

主なポイント この試験方法は、設定された摩擦サイクル数後の材料損失量を測定することにより、耐久性の決定的な指標を提供します。これは、複合材料が産業用および高耐久性履物に要求される構造的完全性と接着強度を備えていることを検証するための業界標準です。

実際の条件のシミュレーション

地面との接触の再現

試験機は、履物材料を回転する研磨面に押し付けることによって機能します。

この動作は、靴底と、舗装やコンクリートなどの粗い地面との間で発生する頻繁で反復的な摩擦を模倣します。

荷重の重要性

この試験は単に材料をこするだけではありません。プロセス中に特定の荷重がかかります。

この圧力は着用者の体重をシミュレートし、試験が表面の引っかき傷だけでなく、使用中に底にかかる実際の機械的力を反映するようにします。

耐久性の定量化

この試験の出力は体積損失で測定されます。

指定されたサイクル数後に物理的に除去された材料の量を計算することにより、製造業者は耐摩耗性に関する直接的な数値値を得ることができます。体積損失が少ないほど、耐久性が優れていることを示します。

複合材の完全性の評価

接着強度の評価

革繊維で強化されたリサイクルEVAなどの複合材料の場合、この試験は表面硬度以上のものを示します。

これは、繊維強化相（革）とマトリックス（EVA）との間の接着強度の重要な指標として機能します。

構造的弱点の検出

革繊維とマトリックスの間の結合が弱い場合、研磨作用はそれらをスムーズに摩耗させるのではなく、繊維を引き裂きます。

したがって、高い体積損失は、単に柔らかい材料ではなく、複合材の配合自体の失敗を示すことがよくあります。

産業標準の検証

このツールは、材料が特定の性能基準を満たしているかどうかを判断するために不可欠です。

これはゲートキーパーとして機能し、新しい複合材の配合が大量生産に達する前に、産業用履物または高耐久性製品に適した強度を備えているかどうかを検証します。

トレードオフの理解

攻撃性と現実

回転ドラム試験機は加速摩耗試験であり、非常に攻撃的であることを意味します。

最大の耐久性限界を特定するのに優れていますが、高速摩擦は熱とストレスを発生させ、通常のカジュアルな歩行条件を超える可能性があり、軽量用途には適している可能性のある材料を失敗させる可能性があります。

単一の焦点

この試験は、耐摩耗性を特別に分離します。

柔軟性、衝撃吸収性、または加水分解への耐性などの他の重要な要因は考慮されません。材料はドラム試験機で非常に優れた性能を発揮する可能性がありますが、実際のシナリオでは硬さのためにまだひび割れる可能性があります。

目標に合わせた適切な選択

回転ドラム摩耗データを効果的に利用するには、解釈を特定の目標に合わせてください。

主な焦点が産業用履物の場合：体積損失が最も少ない材料を優先してください。これは、過酷な作業面での寿命に直接相関します。
主な焦点が複合材の研究開発の場合：繊維とマトリックスの結合を評価するためにデータを使用してください。一貫性のない、または高い体積損失は、革繊維とベース材料間の接着を改善する必要があることを示唆しています。

最終的に、回転ドラム摩耗試験機は、革複合材が今後の道路に適した強度を備えていることを検証するための決定的なストレス試験として機能します。

概要表：

特徴	試験の利点
主な指標	体積損失（mm³）
主なシミュレーション	実際の地面との摩擦と着用者の荷重
材料の洞察	繊維とマトリックスの接着強度を評価
主な用途	産業用底材の耐久性検証
試験タイプ	攻撃的で加速された機械的摩耗

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参考文献

Shubham Sharma, S. Rajkumar. Effect of nanoadditives on the novel leather fiber/recycled poly(ethylene-vinyl-acetate) polymer composites for multifunctional applications: Fabrication, characterizations, and multiobjective optimization using central composite design. DOI: 10.1515/ntrev-2022-0067

この記事は、以下の技術情報にも基づいています 3515 ナレッジベース .