ASTM D3574 Esnek köpük testi
ASTM D3574, esnek poliüretan köpüklerin değerlendirilmesi için önemli bir standarttır ve yoğunluk, çekme mukavemeti, sıkıştırma ve yorulma davranışı gibi fiziksel ve mekanik özelliklere ilişkin testleri içerir. ASTM D3574 öncelikle oturma mobilyaları, minderler ve otomotiv bileşenlerinin üretiminde kullanılır. Malzeme testi için standartlaştırılmış test yöntemleri sağlayarak üreticilerin ürünlerinin kalitesini, konforunu ve dayanıklılığını garanti etmelerine yardımcı olur.
Aşağıda, ZwickRoell üniversal test cihazının ve özel test cihazlarının kullanılmasını gerektiren en yaygın kullanılan ASTM D3574 testlerine genel bir bakış bulunmaktadır. Kapsamlı bilgi için standardın Beuth Verlag veya ASTM 'den satın alınması gerekmektedir.
Tüm testlere genel bakış Test A Yoğunluk Test B Girinti sertliği Test C Sıkıştırma sertliği Test E Çekme mukavemeti Test F Yırtılma yayılma dayanımı Test H Geri tepme esnekliği Test I1-5Yorulma testi Test J - L Yaşlandırma
Tüm ASTM D3574 testlerine genel bakış Test cihazları Tavsiye talebinde bulunun
Tüm ASTM D3574 testlerine genel bakış
ASTM D3574, köpükleri aşağıdaki özelliklere göre karakterize etmek için 19 farklı test içerir. Etiketli testler* bir ZwickRoell test cihazı ve test ekipmanının kullanılmasını gerektirir.
- Test A: Görünür yoğunluk (ayrıca bkz. ISO 845)
- Test B1: Indentation Force Deflection (IDF - Sıkıştırmanın belirlenmesi) ve B2 Indentation Residual Gauge Length (IRGL - Kuvvetin belirlenmesi): Girinti sertliği* (bkz.ISO 2439)
- Test C: Sıkıştırma sertliği / Yay karakteristiği* (karşılaştırınızISO 3386)
- Test D: Sabit sıkıştırma ile sıkıştırma seti
- Test E: Çekme mukavemeti* (bkz. ISO 1798)
- Test F: Yırtılma mukavemeti* (bkz. ISO 8067)
- Test G: Air Flow Test (Hava akış)
- Test H: Bilye geri tepme esnekliği* (ayrıca bkz. ISO 8307, DIN 13014)
- Test I1 bis I4: Farklı kuvvet uygulama türleri için köpüklerin ön ve son testleri. I1 statik bir test iken, I2 ila I4 testleri yorulma testlerinde* gerçekleştirilir (bkz. ISO 3385:Daimi titreşim testi)
- Test J'den L'ye: Çeşitli çevresel koşullar altında yaşlandırma testi*
- Test M: Geri kazanım süresi (geri kazanım süresi)
- Test N: Histerezis kaybı
ASTM D3574 Test A ve ISO 845
Hem ISO 845 hem de ASTM D3574 Test A, esnek bir köpük numunesinin görünür yoğunluğunun numunenin kütlesi ve hacminden hesaplanarak belirlenmesini tanımlar; kg/m3 cinsinden verilir.
ZwickRoell'den bir hassas teraziyi testXpert test yazılımına bağlayarak, görünür yoğunluk doğrudan belirlenebilir.
ASTM D3574 Test B
ASTM D3574'e göre girinti sertliğinin belirlenmesi, B1 ve B2 yöntemlerine ayrılmıştır:
B1 ve B2 yöntemlerinin amacı ve uygulama alanı ve sonuçları:
- ASTM D Test B1 Indentation Force Deflection (IFD), IFD testi olarak adlandırılır ve %25 ve %65'lik belirli bir sıkıştırmada köpükte belirli girintiler oluşturmak için gereken kuvveti ölçer. Belirlenen sertlik, %25 ve %65'te Newton cinsinden kuvvet olarak verilir (IFD değerleri olarak da bilinir).
- ASTM D Test B2 Indentation Residual Gauge Length (IRGL-Test) girinti kalıntı ölçüm uzunluğu olarak adlandırılır. Buradaki temel amaç, ortalama bir kişinin oturma konforunu sağlamak için köpük minderinin ne kadar kalın olması gerektiğini belirlemektir. ASTM D3574 B2, köpük numunesinin 4,5 N, 110 N ve 220 N'luk tanımlanmış bir kuvvete maruz bırakıldıktan sonraki kalan ölçüm uzunluğunu (kalınlığını) ölçer. Sonuçlar mm cinsinden IRGL değerleri olarak verilmiştir.
B1 und B2’ye göre test numuneleri:
- Test B1, standart numunelerin (blok köpük) girinti sertliğini ölçmek için bir laboratuvar yöntemini belirtirken, ASTM D3574 B2, düz bir yüzeyde yapılabildiği sürece mümkünse bitmiş ürünün (kalıplanmış köpük) test edilmesini önerir.
- ASTM D3574 B1 uyarınca standart numune, bitmiş üründen uygun bir noktadan çıkarılır ve en az 380 mm x 380 mm x 100 mm boyutlarındadır.
Video: ASTM D3574 Test B'ye göre girinti sertliği
Test prosedürü, test ekipmanı ve test sonuçları:
Test için ASTM D3571 Test B'de tanımlanan 203 mm çapında düz dairesel bir girintiye sahip bir fikstür belirtilmiştir. Esnek köpükler için ZwickRoell basma cihazı, B1 ve B2 yöntemlerine göre standartlara uygun testler için kullanılabilir. Bitmiş ürün (B1) veya standart numune (B2), test sırasında havanın hızlı bir şekilde çıkmasını sağlamak için havalandırma delikleri ile delinmiş 400 x 400 mm'lik bir plaka üzerine bastırılır.
Test sırasında, esnek köpüğün deformasyon davranışı kesin olarak tanımlanmış koşullar altında ölçülür ve bir kuvvet-girinti yolu diyagramında gösterilir. Test, test numunesini koşullandırmaya yarayan ön yükleme çevrimlerinden ve ardından karakteristik değerlerin belirlendiği bir ölçüm çevriminden oluşur.
Girinti sertliği, ISO 2439 ve DIN 53579-1'in yanı sıra otomotiv endüstrisinden bir dizi özel test yönteminde de tanımlanmıştır. Bu amaç için uygun ZwickRoell test cihazları da mevcuttur.
ASTM D3574 Test C
ASTM D3574 Test C, sıkıştırma sertliğini belirlemek için esnek köpük üzerinde yapılan basma testini tanımlar. Bu test, tanımlanan köpük test numunelerinin tüm alanı üzerinde %50 sıkıştırma elde etmek için gereken kuvveti ölçer.
ASTM D3574 Test C'ye göre test numuneleri:
- ASTM D3574 Test C'ye göre önerilen standart numunenin minimum boyutları 50 x 50 x 25 mm'dir. Daha büyük numuneler tercih edilir. Yüzey alanı en az 2500 mm2 ve minimum kalınlık 20 mm olmalıdır.
Video: ASTM D3574 Test C'ye göre sıkıştırma sertliği
Test prosedürü, test ekipmanı ve test sonuçları:
- ASTM D3571 Test C'ye göre test için, tüm numune yüzeyinin basınç gerilimi belirtilir. Bu nedenle basma plakaları test edilecek numuneden daha büyük olmalıdır. Kapalı hücreli köpükler, basma plakalarında 6,5 mm havalandırma delikleri gerektirir.
- Test, orijinal kalınlığın %75'inden %80'ine kadar 2 ön yükleme çevriminden ve ardından numunenin kalınlığının 50%'sine kadar sıkıştırıldığı bir ölçüm çevriminden oluşur. Test sonucu için önemli olan başlangıç yüksekliği, ölçüm çevriminden hemen önce (ISO 3386 örneğinde, ilk ön yükleme çevriminden önce) belirlenir.
- Sonuç, ölçüm çevriminden sonra numunenin mm cinsinden kalınlığı ve kilopaskal cinsinden CFD basınç kuvvetidir ve ayrıca yük taşıma kapasitesi, basma gerilimi-uzama karakteristiği, CFD veya CLD testi olarak da adlandırılır.
Sıkıştırma sertliği, ISO 3386'da ve otomotiv endüstrisindeki bir dizi özel test yönteminde de tanımlanmakta olup, teknik içerik açısından farklılık göstermektedir. Sonuçlar iki yöntem arasında doğrudan karşılaştırılamaz.
ASTM D3574 Test C - test teknolojisi için özel gereksinimler
ASTM D3574 Test C'ye göre basınç gerilimi-uzama eğrilerinin ölçümü, test teknolojisine çeşitli özel talepler getirir:
- Cihaz deformasyonunun düzeltilmesi:: Yük çerçevesi ve kuvvet sensörü yük altında doğal bir deformasyon gösterir. Bu, sıkıştırma plakasının mesafesinin aslında belirtilenden daha büyük olduğu anlamına gelir. Bu doğal deformasyon, ZwickRoell testXpert test yazılımı tarafından kaydedilir ve düzeltme için kullanılır. Düzeltme, bekleme süreleri boyunca doğru sıkıştırma plakası aralığını doğru bir şekilde sağlamak için test sırasında çevrimiçi olarak yapılmalıdır.
- Numune kalınlığının elde edilmesi ve hesaplanması, yüzde sıkıştırma tahmini, iki sıfırlama noktasının ve iki numune kalınlığının (gerekirse) işlenmesi, sonuçların standartlara göre hesaplanması, raporlama gibi özel yazılım işlevleri
ASTM D3574 Test E çekme mukavemeti
ASTM D3574 Test F, bir çekme kuvvetinin köpük üzerindeki etkisini belirlemek için kullanılır. Bir gerilim-uzama diyagramının kaydedilmesine ek olarak, maksimum çekme mukavemetinin ve kopma uzamasının belirlenmesine odaklanılır. Yöntem malzeme karşılaştırmaları ve kalite güvencesi için çok uygundur.
ISO 1798 ayrıca esnek köpük üzerinde çekme testi ile de ilgilenir, ancak teknik içerik bakımından farklılık gösterir ve sonuçlar iki yöntem arasında doğrudan karşılaştırılamaz.
ASTM D3574 Test F'ye göre test numuneleri:
Test numuneleri genellikle bitmiş parçadan veya bir panelden alınır. Standartta tam olarak tanımlanan bir kalıp kullanılarak dambıl şeklinde (papyon numune) delinmelidirler. Numunenin yıpranmış kenarlara sahip olmasını önlemek için kalıp keskin olmalı ve çentik içermemelidir. Tercih edilen numune, ASTM D412'ye göre 140 mm uzunluğunda ve 3 ila 14 mm kalınlığında papyon numune tip A'ya karşılık gelir. Bunun için ZwickRoell standart uyumlu kesme bıçaklarıyla kesme presleri sunmaktadır.
Test prosedürü ve test cihazı için gereksinimler:
- Çekme test cihazı, uygulanan maksimum kuvveti ölçmek için bir yük hücresi ile donatılmış olmalıdır. (zwickiLine görüntüsü)
- Papyon numuneleri sıkıştırmak için, düz çene ağızlarına sahip yan etkili vidalı çeneler veya numunenin kaymasını önlemek için kenetleme yüzeylerine eşit bir basınç uygulayan ve artan gerilimle birlikte artan pnömatik çeneler uygundur. (Çene görüntüsü)
- Uzama, temaslı ekstansometreler veya temassız ekstansometreler ile ve aynı zamanda travers mesafesi ile ölçülebilir. Numuneye kelepçelenen klipsli ekstansometreler genellikle esnek köpük için uygun değildir. Kopma uzamasını ölçmek için ZwickRoell, numunenin belirli bir ölçüm uzunluğu boyunca uzamasını ölçen mekanik ve optik uzun mesafe ekstansometreleri tedarik eder.
ASTM D3574 Test F Yırtılma yayılma direnci
ASTM D3574'e göre Test F, önceden hasar görmüş bir köpüğün yırtılma yayılma direncinin belirlenmesini açıklar.
ASTM D3574 Test F'ye göre test numuneleri, 152,4 mm (6") x 25,4 mm (1") x 25,4 mm (1") boyutlarında, 40 mm (1,5”) uzunluğunda bir kesimin numune boyunca yerleştirildiği A tipi blok numunelerdir (pantolon numunesi).
ISO 8067 standardı da aynı konuyu ele almakla birlikte, en azından numune türü açısından farklılık gösterirler, bu nedenle sonuçlar doğrudan karşılaştırılamaz. ASTM D3574 Test F sadece A tipi pantolon numunelerine / blok numunelere izin verirken, ISO standartlaştırılmış açılı numunelerin kullanımına izin vermektedir. Round robin testlerinde, yöntem A (pantolon numunesi) %36'ya kadar ve ISO 8067'ye göre yöntem B (açı numunesi) %12'ye kadar bir dağılım göstermiştir.
Yırtılma yayılma testi, elektromekanik test cihazı zwickiline kullanılarak gerçekleştirilebilir. Kuvvetler nispeten düşük olduğu için kullanılan kuvvet aralığında sınıf 1. ölçme hassaslığını halen elde eden bir yük ölçme hücresi kullanılacaktır. Yırtılma dayanımı, test sırasında ölçülen maksimum kuvvet ve numunenin ortalama kalınlığı kullanılarak hesaplandığından, mesafe ölçümüne gerek yoktur: Yırtılma yayılma mukavemeti: N/m = F/T x 10³
testXpert test yazılımı, test prosedürünü kontrol eder ve yırtılma dayanımını standartlara göre değerlendirir.
ASTM D3574 Test H ve ISO 8307 geri tepme esnekliği
ASTM D3574 Test H'ye göre yapılan testte, geri tepme esnekliği çelik bir topun köpük numunesi üzerine düşürülmesi ve geri tepme yüksekliğinin ölçülmesi ile ölçülür. ASTM D3574 Test H, ISO 8307 ile aynıdır.
ZwickRoell bilyeli geri tepme test cihazı, standardın gerekliliklerini yerine getirir ve 16 mm / 16,3 g çapında bir çelik bilyenin 500 mm yükseklikten düşürülebildiği dikey, şeffaf bir plastik borudan oluşur. Geri tepme yüksekliği bir ışık perdesi aracılığıyla ölçülür. Sonuçlar otomatik olarak analiz edilir.
ASTM D3574 Test J, K, L Yaşlandırma testleri
ASTM D3574 Test J, K ve L, oksidasyon ve/veya hidrolizin köpüğün mekanik özellikleri üzerindeki etkilerini araştıran farklı türde hızlandırılmış yaşlandırma testlerini tanımlamaktadır.
- Yaşlandırma testi J: Buhar otoklavında yaşlandırmanın etkisi (ayrıca bkz. ISO 2440)
- Yaşlandırma testleri K: Konveksiyonlu fırında kuru ısıyla yaşlandırmanın etkisi (ayrıca bkz. ISO 2439)
- Yaşlandırma testleri L: Bir iklim kabininde nemli ısıyla yaşlandırmanın etkisi (ISO eşdeğeri yok)
Bu yöntemin prensibi birçok özelliğe uygulanabilir. İlk olarak, testler yukarıda açıklandığı gibi işlenmemiş durumda gerçekleştirilir ve ölçülür. Bu işlem daha sonra yaşlandırılmış durumda, örneğin ısıl yaşlandırmadan (örneğin 140°C'de 7 gün) veya hidroliz yaşlandırmasından (örneğin 120°C'de 5 saat) sonra tekrarlanır.
Isı, yaşlandırma için seçici olarak kullanılabilir. Arrhenius denklemi kimyasal reaksiyonların zaman içindeki hızlanmasını açıklar. Van't Hoff kuralına göre, sıcaklıktaki her +10°C artış için kimyasal reaksiyonların hızı iki katına çıkar.
ASTM D3574 Test I Yorulma testi
ASTM D3574 Test I1 ila I5, köpükler üzerinde 5 yorulma testi yöntemini açıklar:
- Test I1: sabit sıkıştırmada statik test
- Test I2: Sabit kuvvetle "yuvarlanma" yoluyla dinamik yorulma testi
- Test I3:Sabit kuvvet ile sürekli titreşim testi (tokmaklama) (eşdeğer ISO 3385 )
- Test I4: Halılar için dinamik yorulma testi
- Test I5: Sabit sapmalı darbe ile (vurma) daimi titreşim testi
ASTM D3574 Test I3’e göre daimi titreşim testinin amacı ve hedefi
ASTM D3574 I3 uyarınca daimi titreşim testinin (Constant Load Pounding Test) amacı, sabit mekanik yükleme altında bir köpüğün uzun vadeli davranışını / yaşlandırmasını değerlendirmektir. Bu, örneğin sürüş esnasında bir araç koltuğunun yüküne tekabül etmektedir.
ASTM D3574 Test I3'e göre daimi titreşim testi:
Testin tamamı 3 aşamaya ayrılmıştır:
- Aşama 1: İlk ölçüm: ASTM D3574 Test B1 IFD değerine göre %40 sıkıştırmada (veya ISO 2439, Yöntem A) indentasyon sertliğinin belirlenmesi ve 4,5N +/- 0,5N ile ön yüklemeden sonra başlangıç yüksekliğinin (d1) belirlenmesi.
- Aşama 2: Dairesel bir girinti ve numuneden daha büyük delikli bir alt basma plakası ile 380 x 380 mm ölçülerindeki bir köpük numunesine 750 N +/- 20 N tanımlanmış basınç yükü, 1,17 Hz frekans uygulanarak daimi titreşim testi.
- Numune, bir yorulma test cihazında 8.000 döngü (yaklaşık 2 saat) ile A yöntemi veya 80.000 döngü (yaklaşık 19 saat) ile B yöntemi kullanılarak yorulmalıdır. Yöntem C'de, özellikle viskoelastik köpükler için daha yavaş bir çevrim hızında (yaklaşık 20 saat) 12.000 çevrim belirtilmiştir.
- Aşama 3: İlk ölçümden başlangıç yüksekliğini (ve dolayısıyla sıkıştırma sıfır noktasını) alarak aşama 1'deki ölçümü tekrarlayın.
Sonuç, sertlik kaybının (kPa cinsinden fark IFD değeri) ve yükseklik kaybı / numune kalınlığının ((d1-d2)/d1 x% 100) belirlenmesidir.
Test hacminiz artıyor ve köpük testlerinizi standart spesifikasyonlara göre tekrarlanabilir, karşılaştırılabilir ve dolayısıyla güvenilir bir şekilde gerçekleştirmek mi istiyorsunuz?
ZwickRoell, esnek köpük üzerinde neredeyse tüm testleri otomatikleştirebilir - bu alanda uzun yıllara dayanan deneyime sahibiz. roboTest R robotik test sistemimiz bunun için ilk tercihtir.
Uygulama seçenekleri, maliyetler ve amortisman süresi hakkında bugün size tavsiyelerde bulunalım.
Hemen talep edin roboTest R hakkında daha fazla bilgi edinin Amortisman hesaplayıcısı için
Video: Otomatik köpük testi
ASTM D3574'e göre ağırlık ve boyut ölçümleri de dahil olmak üzere, basınç testleri için robotik test sistemi roboTest R.
ASTM D3574'e göre esnek köpük testi için test cihazları
ASTM D3574'e göre esnek köpük testi için kapsamlı bir ZwickRoell ürün portföyü mevcuttur:
- zwickiLine serisi üniversal test cihazı, ASTM D3574 Test B Girinti sertliği, Test C Sıkıştırma sertliği, Test E Çekme mukavemeti ve Test F Yırtılma yayılma mukavemeti standart numuneleri ile test yöntemleri için uygundur ve 4 farklı kuvvet aralığında (0.5 / 1 / 2.5 / 5 kN) ve 3 yük çerçevesi yüksekliğinde mevcuttur.
- ProLine serisinin üniversal test cihazı ayrıca bileşen testlerine ve 400 mm'ye kadar genişliğe sahip basma plakalarının kurulumuna izin verir ve daha yüksek kuvvetlerle testlere izin verir.
- CLine test cihazımız, büyük ve küçük kalıplanmış köpüklerin test edilmesinde uzmanlaşmıştır. 5 kN veya 10 kN'luk Fmax ile katlanabilir masa kapakları kullanılarak koltuk testlerinin (1000 x 1450 mm) veya kayar masa kullanılarak şiltelerin (1000 x 2000 mm) test edilmesine de olanak sağlar. Bu, onu özellikle düzenli üretim kontrolleri için uygun hale getirir.
- Yüksek bir yükleme hızına izin veren elektromekanik test cihazı (elektromekanik servo test silindiri) kolayca dönüştürülebilir ve yorulma testlerinin yanı sıra girinti sertliği ve sıkıştırma sertliğini belirlemek için kullanılabilir. İsteğe bağlı yükseltme ile, ilgili bir iklim odasına sahip özel iklim bölgelerinde yaşlanma testleri için de kullanılabilir.
