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ISO 3386 圧縮応力値

軟質フォームの圧縮応力/ひずみ特性 – ISO 3386-1とISO 3386-2

ISO 3386規格は、低密度で柔軟な発泡材料の圧縮応力-ひずみ特性(圧縮応力値)の測定方法を規定しています。ISO 3386-1は密度250 kg/m3以下の軟質フォームを対象とし、ISO 3386-2は主に密度250 kg/m3を超える高密度弾性フォーム(フォームラバー)を対象としています。

圧縮応力値とは、寸法で標準化された軟質フォーム試験片が、規定の周囲条件下で、初期高さの65%、40%、および25%の規定の全面圧縮に対して示す圧縮抵抗です。圧縮応力値はキロパスカル(kPa = 10³N/m²)で表されます。圧縮応力値が高いほど、フォームは硬くなります。

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軟質フォーム圧縮応力値基準

圧縮応力値を決定するための国際規格は、ISO 3386-1、ISO 3386-2、および ASTM D3574 テスト C です。

自動車業界では、別の工場規格で定義されている他のテスト方法があります。

  • BMW QV 52009-1
  • Daimler DBL 5452
  • General Motors GMW 15471, General Motors GME-GMI 60283-8
  • PSA D 41003, PSA D 411541
  • Renault N° 1002, Renault N° 1541
  • Toyota TSM 7100 G Section 4.2
  • Volkswagen PV 3410

場合によっては、試験手順や具体的な試験結果が異なるため、方法間で結果を直接比較することはできません。

ISO 3386 準拠の試験片

  • ISO 3386-1 に従って標準化された試験片は、直方体形状で、正方形の断面を有する長方形の円筒で、幅または直径と厚さの比が2:1以上である必要があります。推奨厚さは50±1 mmで、10 mm未満であってはなりません。試験片の表面積は2,500 mm²以上である必要があります。
  • ただし、ISO 3386-2 では円筒形の試験片の使用は許可されていません。ISO 3386-2に準拠した試験片の場合、荷重を受ける正方形の表面は、辺の長さが40mm以上、幅と厚さの比が4:1である必要があります。

ISO 3386試験、試験装置

圧縮応力値は、標準化された試験片を用いた圧縮試験で測定される軟質フォームの材料特性を表します。試験中、軟質フォームの変形挙動は、厳密に定義された条件下で測定され、応力-ひずみ線図に表示されます。

試験の実行:

  • ISO 3386 準拠の試験では、試験片表面全体の圧縮応力が指定されます。したがって、圧縮盤試験片よりも大きくなければなりません。独立気泡フォームの場合、エアクッションの形成を防ぐため、圧縮盤に6.5 mmの通気孔が必要です。
  • 通常、試験は試験片の状態を整えるための3回の予荷重サイクルと、それに続く特性値を測定する測定サイクルで構成されます。試験片の試験前の高さは、最初の予荷重サイクルの開始時に試験機によって直接測定されます。
  • このシナリオでは、試験片の変形挙動は相対的に複雑です。純粋な圧縮変形が中心で優勢である一方で、対応するせん断を伴うセル構造の横方向の動きは、側面の切断面の近くで発生します。このため、この試験方法を使用して、さまざまな寸法の試験片から決定された測定値を効果的に比較することはできません。しかし、ISO 2439(押込み硬さ)の場合、圧子は試験片よりも小さいため、切断端の影響は適用されません。したがって、試験片が十分に大きい場合、押込み硬さは寸法に依存せず再現性のある特性値を表すため、品質保証に適しており、ISO 3386に準拠した圧縮応力値の測定の利点も得られます。

ISO 3386 - 特性値

4サイクル(測定サイクル)後、指定された変形量(Fxx)における力がニュートン単位で読み取られます。結果は以下のとおりです。

  • 圧縮応力-ひずみ特性 Ccxx(キロパスカル単位の任意の必要な変形率): Cxx = 1,000 * Fxx/A
  • 40%CV40の変形時の圧縮応力値(キロパスカル)(ISO 3386-1のみ)CV40 = 1,000 * F40/A
    A:試験片の表面積(mm2

Renault PSA で使われているめメソッドはare 例外です。 試験は合計5つの試験サイクルで構成され、最初と最後のテストサイクルが評価されます。 変位量測定の精度を高めるために、この規格では機械の変形の補正を指定しています。 これらの補正オプションは、すべてのツビックローエル試験機で標準機能として利用できます。

ツビックローエルの精密スケールをtestXpert試験ソフトウェアに統合することで、嵩密度測定プロセス(ISO 845およびASTM D3574テストA)を試験シーケンスに組み込むことができます。

ISO 3386 - 特別な試験技術要件

ツビックローエルは、ISO 3386-1およびISO 3386-2に準拠した圧縮応力値の測定のための包括的な製品ポートフォリオを提供しています。

  • zwickiLineシリーズの万能試験機は、標準試験片を使用した試験方法に最適で、4 つの異なる力の範囲 (0.5 / 1 / 2.5 / 5 kN) と 3 つの荷重フレームの高さで利用できます。
  • ProLineシリーズの万能試験機は、最大幅400mmの圧縮盤を設置でき、部品試験や高荷重試験も可能です。

ISO 3386 に準拠した圧縮応力-ひずみ特性の測定には、試験技術に関するさまざまな特別な要件が求められます。

  • 機械の変形補正:荷重を受けると、ロードフレームと力センサーは固有の変形を示します。これは、圧縮プラテンの距離が実際には規定よりも長いことを意味します。この固有の変形はZwickRoelltestXpert試験ソフトウェアによって記録され、補正に使用されます。保持時間中の圧縮プラテン距離が適切であることを保証するために、補正は試験の進行中にオンラインで実行する必要があります。
  • 試験片の厚さの記録と計算、圧縮率の事前計算、2 つのパス ゼロ ポイントと 2 つの試験片の厚さの処理 (必要な場合)、標準に準拠した結果の計算とレポートなどの特別なソフトウェア機能により、標準に準拠したテストが保証されます。
ツビックローエルのプラスチック業界専門家、 Helmut Fahrenholz

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ISO 3386の圧縮応力値に関するよくある質問

圧縮応力-ひずみ値(圧縮応力値とも呼ばれます)は、規定の環境条件下で規定の試験片が規定の全面圧縮に対して加える圧力抵抗です。

ISO 2439の押込み硬さISO 3386の圧縮応力値主な違いは、同一の試験方法において、様々な試験片寸法における測定値の再現性にあります。ISO 2439は、試験片が十分に大きい場合、寸法に依存せず再現性のある特性値を示します。これは、試験片よりも小さい圧子を使用することで切削刃の影響を排除できるため、品質保証に適しています。一方、ISO 3386の全面圧縮試験では、側面の切断面付近でセル構造の横方向の移動とそれに伴うせん断変形が発生しますが、中心部では純粋な圧縮変形が支配的です。このため、この試験方法を使用して、さまざまな寸法の試験片から決定された測定値を効果的に比較することはできません。

ISO 3386-1 は、密度が最大 250 kg/m の軟質フォームの圧縮応力値を規定しますが、ISO 3386-2 は主に、密度が 250 kg/m3を超える高密度弾性フォーム (フォームゴム) を指します。ISO 3386-1とISO 3386-2の両方で規定されている圧縮応力-ひずみ値に加え、ISO 3386-1では圧縮応力値も規定されています。ISO 3386-2では、ISO 3386-1よりも低い試験速度が要求されています。

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