ASTM D3574 ispitivanje fleksibilne pene
ASTM D3574 je važan standard za procenu fleksibilnih ćelijskih materijala, koji uključuje isspitivanje fizičkih i mehaničkih svojstava kao što su gustina, zatezna čvrstoća i ponašanje na kompresiju i zamor. Standard ASTM D3574 se posebno koristi u proizvodnji nameštaja, dušeka i automobilskih komponenti. Pomaže proizvođačima da garantuju kvalitet, udobnost i izdržljivost svojih proizvoda, obezbeđujući standardizovane metode ispitivanja za ispitivanje materijala.
Sledi pregled najčešće korišćenih ASTM D3574 ispitivanja koji zahtevaju upotrebu ZwickRoell univerzalne mašine za ispitivanje i specifičnih uređaja za ispitivanje. Da biste dobili sveobuhvatnije informacije, preporučujemo kupovinu standarda od Beuth Verlag-a ili preko ASTM.
Pregled svih ispitivanja Ispitivanje A gustina Ispitivanje B sila udubljenja Ispitivanje C sila kompresije Ispitivanje E zatezna čvrstoća Ispitivanje F otpornosti na kidanje Ispitivanje H otpornosti (odbijanje lopte) Ispitivanje I1-5 ispitivanje zamora Ispitivanje J - L staranje
Automatsko ispitivanje fleksibilne pene Mašina za ispitivanje Zatražite konsultacije
Pregled svih ASTM D3574 ispitivanja
ASTM D3574 standard uključuje 19 različitih ispitivanja za karakterizaciju pena prema sledećim svojstvima. Označena ispitivanja* zahtevaju upotrebu ZwickRoell mašine za ispitivanje i ispitnog uređaja.
- Ispitivanje A: Prividna gustina (videti takođe ISO 845)
- Ispitivanje B1: Deflekcija sile udubljenja – specificirani otklon (IFD) i B2 preostala merač dužine udubljenja – specificirana sila (IRGL): Tvrdoća udubljenja* (vidi takođe ISO 2439)
- Ispitivanje C: Defleksija sile kompresije / Karakteristike kompresijskog naprezanja-deformacije* (vidi takođe ISO 3386)
- Ispitivanje D: Ispitivanje sabijanjem sa konstantnim otklonom
- Ispitivanje E: Zatezna čvrstoća* (vidi takođe ISO 1798)
- Ispitivanje F: Otpornosti na kidanje* (vidi takođe ISO 8067)
- Ispitivanje G: Ispitivanje protoka vazduha
- Ispitivanje H: Ispitivanje elastičnosti* (vidi takođe ISO 8307, DIN 13014)
- Ispitivanje I1 do I4: Pre- i naknadno ispitivanje pena za različite vrste primene sile. Dok je I1 statičko ispitivanje, ispitivanja I2 do I4 se izvode kao ispitivanje zamora* (videti takođe ISO 3385: ispitivanje zamora pri visokim ciklusima)
- Ispitivanje od J do L: Ispitivanja starenja* pod različitim uslovima sredine
- Ispitivanje M: Vreme oporavka
- Ispitivanje N: Gubitak histereze
ASTM D3574 ispitivanje A i ISO 845
I ISO 845 i ASTM D3574 ispitivanje A opisuju određivanje prividne gustine uzorka od fleksibilne pene tako što se izračunava iz mase i zapremine uzorka; daje se kg/m3.
Prividna gustina se može odrediti direktno povezivanjem ZwickRoell precizne skale sa testXpert softverom za ispitivanje.
ASTM D3574 ispitivanje B
Prilikom određivanja tvrdoće udubljenja prema ASTM D3574, pravi se razlika između dve metode B1 i B2:
Cilj, primena i rezultati metoda B1 i B2:
- ASTM D3574 ispitivanje B1 Indentation Force Deflection (IFD) je opisan kao IFD ispitivanje u kome se meri sila, koja je potrebna za stvaranje određenih udubljenja u peni sa specificiranom kompresijom od 25% i 65%. Određena tvrdoća je data kao sila u Newton (poznata i kao IFD vrednosti) na 25% i 65%.
- ASTM D3574 ispitivanje B2 Indentation Residual Gauge Length (IRGL ispitivanje) se naziva preostala dužina merača udubljenja. Za ovo ispitivanje, primarni interes je da se utvrdi koliko debela penasta presvlaka treba da bude da bi se obezbedilo udobno sedenje za prosečnu osobu. ASTM D3574 B2 stoga meri preostalu meračku dužinu (debljinu) uzorka od pene koja je zadržana nakon opterećenja sa definisanom silom od 4,5 N, 110 N i 220 N. Rezultati su naznačeni u mm kao IRGL vrednosti.
Ispitivanje uzoraka prema B1 i B2:
- Dok ispitivanje B1 specificira laboratorijsku metodu za merenje tvrdoće udubljenja na standardnim uzorcima (blok pena), ASTM D3574 B2 navodi da gotov proizvod (izlivena pena) treba ispitivati ako je moguće, sve dok se to može uraditi na ravnoj površini.
- Standardni uzorak prema ASTM D3574 B1 uklanja se iz određenog dela gotovog proizvoda i ima dimenzije od najmanje 380 mm x 380 mm x 100 mm.
Video snimci: Tvrdoća udubljenja prema ASTM D3574 ispitivanju B
Izvođenje ispitivanja, ispitna opreme i rezultati ispitivanja:
Za ispitivanje je specificirano učvršćenje definisano u ASTM D3574 ispitivanje B sa ravnim kružnim utiskivačom prečnika 203 mm. ZwickRoell kompresioni uređaj za fleksibilnu penu može se koristiti za standardno usaglašeno ispitivanje za obe metode B1 i B2. Ili gotov proizvod (B1) ili standardni uzorak (B2) se utiskuje na ploču od 400 X 400 mm, koja je perforirana sa otvorima za ventilaciju kako bi se omogućilo da vazduh brzo izađe tokom ispitivanja.
Tokom ispitivanja, ponašanje deformacije fleksibilne pene se meri pod precizno definisanim uslovima i prikazuje u grafikonu pomeranja sile-udubljenja. Ispitivanje se sastoji od ciklusa predopterećenja, koji služe za kondicioniranje uzorka, nakon čega sledi ciklus merenja u kome se određuju karakteristične vrednosti.
Tvrdoća utiskivanja je takođe opisana u ISO 2439 i DIN 53579-1, kao i u nizu specifičnih metoda ispitivanja u automobilskoj industriji. Za ova ispitivanja, ZwickRoell takođe ima na raspolaganju pravu opremu za ispitivanje.
ASTM D3574 ispitivanje C
ASTM D3574 ispitivanje C opisuje ispitivanje otklona sile kompresije na fleksibilnoj peni za određivanje sile kompresije. Ovo ispitivanje meri silu potrebnu za postizanje 50% kompresije preko cele površine definisanih uzoraka pene.
Uzorak prema ASTM D3574 ispitivanju C:
- Preporučeni standardni uzorak prema ASTM D3574 ispitivanju C ima minimalnu dimenziju od 50 x 50 x 25 mm. Poželjniji su veći uzorci. Površina treba da bude najmanje 2500 mm2 i da ima minimalnu debljinu od 20 mm.
Video snimci: Ispitivanje tvrdoće kompresije prema ASTM D3574 ispitivanju C
Izvođenje ispitivanja, ispitna opreme i rezultati ispitivanja:
- Za ASTM D3574 ispitivanje C, specificirano je naprezanje na pritisak cele površine uzorka. Kompresijske ploče stoga moraju biti veće od uzorka koji se ispituje. Pene sa zatvorenim ćelijama zahtevaju otvore za ventilaciju od 6,5 mm u pločama za kompresiju.
- Ispitivanje se sastoji od 2 ciklusa predopterećenja od 75% to 80% originalne debljine, nakon čega sledi ciklus merenja u kome se uzorak kompresuje na 50% svoje debljine. Početna visina, koja je važna za rezultat ispitivanja, određuje se neposredno pre ciklusa merenja (u slučaju ISO 3386, pre prvog ciklusa predopterećenja).
- Rezultat je debljina uzorka u mm nakon ciklusa merenja i sila kompresije CFD u kilopaskalima i takođe se naziva nosivost, karakteristika napon-deformacija pri pritisku, CFD ili CLD ispitivanje.
Tvrdoća na sabijanje je opisana i u standardu ISO 3386, kao i u nizu ili specifičnim metodama ispitivanja za automobilsku industriju, ali se razlikuje po tehničkom sadržaju. Rezultati se ne mogu direktno porediti između ove dve metode.
ASTM D3574 ispitivanje C - posebni zahtevi tehnologije ispitivanja
Merenje krive napon-deformacija pri pritisku prema ASTM D3574 ispitivanju C predstavlja niz posebnih zahteva za tehnologiju ispitivanja:
- korekcija deformacije mašine: okvir opterećenja i senzor sile prikazuju inherentnu deformaciju pod opterećenjem. To znači da je rastojanje kompresijske ploče zapravo veće od navedenog. Ovu inherentnu deformaciju snima softver za ispitivanje ZwickRoell testXpert i koristi se za korekciju. Korekcija se mora desiti na mreži dok je ispitivanje u toku, kako bi se obezbedila tačna udaljenost ploče za kompresiju tokom vremena zadržavanja.
- Posebna softverska funkcionalnost uključuje snimanje i izračunavanje debljine uzorka, preračunavanje procentualnih kompresija, rukovanje dve nulte tačke putanje i dve debljine uzorka (ako je potrebno), standardni proračun rezultata i izveštavanje.
ASTM D3574 ispitivanje E zatezna čvrstoća
Ispitivanje E standarda ASTM D3574 određuje efekat sile zatezanja na materijal od pene. Pored snimanja dijagrama napon-deformacija, fokus je na određivanju maksimalne vrednosti zatezne čvrstoće i deformacije pri lomu. Metoda se koristi za upoređivanje materijala, kao i za potrebe kontrole kvaliteta.
ISO 1798 se takođe bavi ispitivanjem zatezanja na fleksibilnoj peni, ali se razlikuje po tehničkom sadržaju i rezultati se ne mogu direktno porediti između dve metode.
Uzorak prema ASTM D3574 ispitivanju E:
Uzorci se obično uzimaju iz gotovih delova ili lima. Moraju biti izbušeni matricom tačno kako je definisano u standardu u obliku vesla (uzorak ramena). Matrica mora biti oštra i bez ureza kako bi se sprečilo da uzorak ima pohabane ivice. Poželjni uzorak odgovara uzorku ramena tipa A prema ASTM D412 dužine 140 mm i debljine od 3 do 14 mm. ZwickRoell nudi prese za sečenje lima sa standardizovanim noževima.
Zahtevi za pokretanje ispitivanja i mašine za ispitivanje:
- Ispitivač zatezanja mora biti opremljen sa mernom ćelijom maksimalne primenjene sile. (zwickiLine slika)
- Za hvatanje uzoraka sa ramenima mogu se koristiti ili vijačne čeljusti sa ravnim umetcima ili pneumatske čeljusti. Oni vrše ujednačen pritisak na stezne površine, koji se povećava kako se napetost povećava kako bi se sprečilo klizanje uzorka. (Slika čeljusti)
- Izduženje se može meriti ekstenziometrima sa hvataljkama ili beskontaktnim ekstenziometrima, ili putem pomeranjem grede. Clip-on ekstenziometri, koji su pričvršćeni na uzorak, generalno nisu pogodni za fleksibilnu penu. Za merenje naprezanja pri lomljenju, ZvickRoell nudi mehaničke i optičke ekstenzometre dugog hoda, koji beleže produženje uzorka unutar određenog opsega dužine merača.
ASTM D3574 ispitivanje F otpornosti na kidanje
Ispitivanje F prema ASTM D3574 opisuje određivanje otpornosti na kidanje prethodno oštećenog materijala od pene.
Uzorci koji odgovaraju ASTM D3574 ispitivanju F su blok uzorci tipa A sa dimenzijama 152,4 millimetara (6”) x 25,4 millimetara (1”) x 25,4 millimetara (1”) u kojima je napravljen rez od 40 milimetara (1,5”) duž uzorka (uzorak pantalona).
Standard ISO 8067 bavi se istom temom, ali se razlikuju po tipu uzorka, pri čemu se rezultati ne mogu direktno porediti. Dok ASTM D3574 ispitivanje F dozvoljava upotrebu samo uzoraka pantalona tipa A/uzoraka u bloku, ISO dozvoljava upotrebu standardizovanih uzoraka pod uglom. U međulaboratorijskim ispitivanjima, metoda A (uzorak za pantalone) imala je rasipanje do 36%, a metoda B prema ISO 8067 (ugaoni uzorak) do 12%.
Ispitivanje otpornosti na kidanje može se izvesti pomoću zwickiLine elektromehaničke mašine za ispitivanje. Pošto su sile relativno niske, u opsegu sile koji se koristi treba koristiti mernu ćeliju koja postiže klasu 1 tačnosti merenja. Merenje pomeranja nije neophodno, jer se otpor kidanju izračunava na osnovu maksimalne sile izmerene tokom ispitivanja i prosečne debljine uzorka: otpor kidanja:N/m = F/T x 10³
Naš testXpert softver za ispitivanje pretpostavlja sekvencu ispitivanja i procenjuje otpornost na kidanje u skladu sa standardom.
ASTM D3574 ispitivanje H i ISO 8307 otpornost na odskok
U ASTM D3574 ispitivanju H, otpornost na odskok se meri ispuštanjem čelične kugle na uzorak od pene i merenjem visine odskoka. ASTM D3574 ispitivanje H je identičan ISO 8307.
ZwvickRoell uređaj odbijanja lopte ispunjavaju zahteve standarda i sastoje se od vertikalne, providne plastične cevi u koju se čelična kugla prečnika 16 mm / 16,3 g može spustiti sa visine od 500 mm. Visina odskoka se meri pomoću svetlosne zavese. Rezultati se procenjuju automatski.
ASTM D3574 ispitivanje J, K, L ispitivanje starenja
ASTM D3574 ispitivanja J, K i L opisuju različite tipove ispitivanja ubrzanog starenja, koji istražuju efekte oksidacije i/ili hidrolize na mehanička svojstva pene.
- Ispitivanje starenja J: efekat starenja u parnom autoklavu (videti takođe ISO 2440)
- Ispitivanje starenja K: efekat starenja na suvoj toploti u peći sa cirkulacijom vazduha (videti takođe ISO 2439)
- Ispitivanje starenja L: efekat starenja na vlažnoj toploti u komori životne sredine (bez ISO ekvivalenta)
Princip ove metode se može primeniti na mnoga svojstva. Prvo, ispitivanja se sprovode i mere u netretiranom stanju kao što je gore opisano. Ovo se zatim ponavlja u ostarjelom stanju, npr. nakon toplotnog starenja (npr. 7 dana na 140 °C) ili nakon starenja hidrolizom (npr. 5 sati na 120 °C).
Toplota se može selektivno koristiti za starenje. Arrhenijusova jednačina opisuje ubrzanje hemijskih reakcija tokom vremena. Prema van't Hoffovom pravilu, brzina hemijskih reakcija se udvostručuje za svakih 10 °C povećanja temperature.
ASTM D3574 ispitivanje I ispitivanje zamora
ASTM D3574 ispitivanje I1 do I5 opisuje pet metoda ispitivanja konstantnog opterećenja na peni:
- Ispitivanje I1: statičko ispitivanje pri konstantnom otklonu
- Ispitivanje I2: ispitivanje dinamičkog zamora smicanjem valjka pri konstantnoj sili
- Ispitivanje I3: ispitivanje dinamičkog zamora konstantnim udarima sile (ekvivalentno ISO 3385 )
- Ispitivanje I4: ispitivanje dinamičkog zamora jastuka tepiha
- Ispitivanje I5: ispitivanje dinamičkog zamora stalnim otklonom
Cilj i svrha ispitivanja zamora prema ASTM D3574 ispitivanju I3
Cilj ispitivanja na zamor (ispitivanje konstantnog opterećenja) prema ASTM D3574 I3 je određivanje dugotrajnog ponašanja/starenja materijala od pene kroz konstantno mehaničko opterećenje. Na primer, predstavlja opterećenje primenjeno na sedište vozila kada se automobil vozi.
Izvođenje ispitivanja zamora prema ASTM D3574 I3:
Kompletno ispitivanje je podeljeno u tri faze:
- Faza 1: početno merenje: određivanje tvrdoće udubljenja prema ASTM D3574 ispitivanju B1 IFD vrednosti pri 40% kompresije (ili ISO 2439, metoda A) i određivanje početne visine (d1) nakon predopterećenja sa 4,5 N +/- 0,5N.
- Faza 2: ispitivanje na zamor primenom definisanog pritiska pritiska od 750 N +/- 20 N na frekvenciji od 1,17 Hz na penasti uzorak dimenzija 380 x 380 mm sa kružnim utiskivačom i perforiranom donjom kompresijskom pločom koja je veća od uzorka.
- Uzorak se ili podvrgava 8.000 ciklusa (približno 2 h) prema proceduri A, ili 80.000 ciklusa (oko 19 h) postupku B pomoću mašine za ispitivanje zamora. Procedura C zahteva 12.000 ciklusa sa sporijom brzinom ciklusa (približno 20 h), a posebno se koristi za viskoelastične pene.
- Faza 3: ponoviti merenje iz faze 1, pri čemu se početna visina (a time i nulta tačka kompresije) uzima od prvog merenja.
Rezultat je određivanje gubitka tvrdoće (razlika IFD vrednosti u kPa) i gubitka visine / debljine uzorka ((d1-d2)/d1 x100%)
Ako imate veliki obim ispitivanja i želite da izvršite ispitivanje pene u skladu sa standardnim specifikacijama na ponovljiv, obnovljiv i stoga pouzdan način,
ZwickRoell može da automatizuje skoro svako ispitivanje na mekoj peni — mi imamo godine iskustva u ovoj oblasti. Naš sistem za ispitivanje roboTest R bi bio vaš najbolji izbor za ova ispitivanja.
Dozvolite nam da vas danas savetujemo u pogledu opcija implementacije, troškova i povraćaja ulaganja.
Zatražite konsultacije Saznajte više o roboTest R ROI kalkulator
Video snimci: Automatsko ispitivanje materijala od ćelijske pene
Robotski sistem za ispitivanje roboTest R za ispitivanje sabijanjem sa merenjem težine i dimenzija prema ASTM D3574 i mnogim drugim standardima.
Mašine za ispitivanje za ispitivanje fleksibilne pene prema ASTM D3574
Za ispitivanje fleksibilne pene prema ASTM D3574, ZwickRoell nudi sveobuhvatnu ponudu proizvoda:
- Univerzalna mašina za ispitivanje serije zwickiLine je pogodna za metode ispitivanja sa standardnim uzorcima prema ASTM D3574 ispitivanje B sila utiskivanja, ispitivanje C sila kompresije, ispitivanje E zatezne čvrstoće i ispitivanje F otpornosti na kidanje i dostupna je u četiri različita opsega sile (0,5/1/2,5/5 kN) i tri visine okvira opterećenja.
- Univerzalna mašina za ispitivanje ProLine serije takođe omogućava ispitivanje komponenti i ugradnju kompresijskih ploča širine do 400 mm i omogućava ispitivanja većim silama.
- Naša CLine mašina za ispitivanje je specijalizovana za ispitivanja na velikim i malim kalupima od pene. Sa Fmax od 5 kN ili 10 kN i preklopnim poklopcima stola, omogućava i ispitivanje sedišta (1000 x 1450 mm), kao i ispitivanje dušeka (1000 x 2000 mm) uz upotrebu kliznog stola. To ga čini posebno pogodnim za redovnu kontrolu proizvodnje.
- Mašina za elektromehaničko ispitivanje (elektromehanički servo aktuator za ispitivanje), koja omogućava veliku brzinu opterećenja, može se koristiti za određivanje tvrdoće udubljenja i tvrdoće na kompresiju, kao i za ispitivanja na zamor zahvaljujući jednostavnoj mogućnosti konverzije. Uz korišćenje opcione opreme za naknadnu ugradnju, može se koristiti i za ispitivanje starenja u posebnim klimatskim zonama uz korišćenje odgovarajuće ekološke komore.
