ISO 2439: Stanovení tvrdosti vtlačováním
Norma ISO 2439 popisuje mezinárodní metodu pro stanovení tvrdosti vtlačováním pružných pěnových materiálů. Poskytuje důležité charakteristické hodnoty, na základě kterých lze stanovit zatěžovací vlastnosti, a tím i kvalitu matrací, sedadel, čalounění atd.
Postup této zkoušky je popsán také v normách DIN 53579 (tvrdost vtlačováním hotových dílů a součástí), ASTM D3574 zkouška B1 a také v mnoha vlastních normách různých výrobců automobilů. Níže naleznete informace o zkušebním postupu, odpovídajících vzorcích a výsledcích zkoušek spolu s přehledem produktů ZwickRoell, které splňují jak požadavky zákazníků, tak i norem. Pro získání komplexních informací je zapotřebí vycházet z normy.
Účel a oblasti použití Přehled norem Požádat o konzultaci
ISO 2439: Postup zkoušky a charakteristické hodnoty ISO 2439: Zkušební vzorek ISO 2439: Zkouška a vybavení pro zkoušku ISO 2439: Video
DIN 53579: Postup zkoušky a charakteristické hodnoty DIN 53579: Indentor Stroj pro zkoušení tvarovaných pěn
Účel a oblasti použití podle ISO 2439 a DIN 53579
Tvrdost vtlačováním představuje v oblasti zkoušení standard, na základě kterého se stanoví zatěžovací vlastnosti měkkých pěnových materiálů. Zkouška se provádí na standardizovaném vzorku (ISO 2439) nebo kompletně dokončeném dílu / vzorku z tvarované pěny (DIN 53579), jako například matrace nebo sedák vozidla.
U pěnových hmot je stanovení tvrdosti vtlačováním jednou z nejdůležitějších charakteristických vlastností. Popisuje totiž kvalitu produktu, komfort při sezení.
ISO 2439: Postup zkoušky a charakteristické hodnoty
Tvrdost vtlačováním představuje celkovou sílu měřenou v newtonech, která je potřebná k dosažení určitého vtisku za předem stanovených podmínek.
Pro stanovení tvrdosti vtlačováním uvádí norma ISO 2439 dva různé postupy:
- Metoda A: Laboratorní metoda pro zkoušení standardizovaných vzorků, při níž se stanoví charakteristické hodnoty pro porovnání materiálu: Index tvrdosti vtlačováním HA (40 %/30 s) (40% stlačení ve vztahu k tloušťce vzorku s výdrží 30 s.
- Metoda B: Charakteristika tvrdosti vtlačováním HB (25%, 40%, 65%/30 s): Zde se síla (tvrdost vtlačováním) měří několikrát; po stlačení 25 %, 40 % a 65 % následuje výdrž po dobu 30 s.
- Metoda C: Rychlá metoda pro kontrolu kvality pro ověření tvrdosti vtlačováním HC (40 %/0 s) bez výdrže pro korelaci hodnoty s metodou A. Získané výsledky lze vztáhnout k metodě A, ale obvykle jsou vyšší.
- Metoda D: Spodní index tvrdosti vtlačováním HD (25 %/30 s) představuje vhodnou metodu pro rychlou kontrolu tvrdosti s jedním cyklem předzatížení.
Stanovení koeficientu průhybu tlakem a ztráta hystereze definuje metoda E normy ISO 2439, která také poskytuje další informace o zatěžovacích vlastnostech materiálů.
- Koeficient průhybu tlakem Sf poměr síly při 65% stlačení a síly při 25% stlačení.
- Ztráta hystereze Af = rozdíl energie mezi zatížením a odlehčením vzorku během cyklické deformace. Vyjadřuje se v procentech energie zatížení.
ISO 2439 metoda A
ISO 2439 metoda B
ISO 2439 metoda C
ISO 2439 metoda D
ISO 2439 metoda E
Zkušební tělesa podle ISO 2439
Norma ISO 2439 představuje laboratorní postup pro stanovení tvrdosti vtlačováním standardizovaných zkušebních těles.
- Vzorky podle ISO 2439 mají čtvercový tvar s délkou strany 380 mm a tloušťkou 50 ± 2 mm.
- Norma ISO 2439 však povoluje testovat i tvarované pěny, pokud lze zkoušku provést na rovné podložce. Tvarované pěny lze také zkoušet podle normy DIN 53579, která je k dispozici v angličtině. Zde se vzorky vkládají jako kompletní hotové díly (např. sedáky, opěrky hlavy atd.) do speciálně tvarovaných zkušebních matric.
- Před zkouškou musí být vzorky kondicionovány po dobu nejméně 16 hodin, jak je popsáno v normě ISO 23529.
Průběh zkoušky a potřebné vybavení
- Ve výše popsaných metodách pro stanovení tvrdosti vtlačováním, koeficientu průhybu tlakem a ztráty hystereze jsou definovány různé parametry zkušebního postupu s ohledem na cykly předzatížení, stlačení v cyklu předzatížení a v měřicím cyklu měření, dobu měření, dobu klidu po předzatížení a délku stlačení.
- Pro zkoušku se používá indentor s definovanými vlastnostmi. Při zkoušce se měří deformační chování pěnového materiálu za přesně stanovených podmínek a výsledky se zobrazují v grafu síla-dráha. Celý postup je tvořen několika kroky. Nejprve proběhnou cykly předběžného zatížení, které slouží ke kondicionování zkušebního vzorku. Poté následuje cyklus měření, při němž se stanoví charakteristické hodnoty. V automobilovém průmyslu existují i jiné další zkušební metody, z nichž některé mají odlišné zkušební postupy a specifické výsledky zkoušek.
Při použití univerzálního zkušebního stroje ZwickRoell z řady zwickiLine s odpovídajícím přípravkem, opěrnou deskou a indentorem je zaručeno provedení zkoušky v souladu s normou ISO 2439. Univerzální zkušební stroj řady ProLine je také vhodný pro zkoušení součástí a instalaci tlačných desek o šířce až 400 mm. Umožňuje provádět zkoušky s větším zatížením.
- Podpěrná deska musí být větší než vzorek a perforovaná (otvory o průměru 6 mm, rozteč 20 mm), aby se nevytvořil vzduchový polštář.
- Stlačení je nutné provádět indentorem, který je menší než vzorek. Ten má kruhový tvar o průměru 200 až 203 mm s plochou základnou, rádius hrany je 1 mm.
Jednou z výhod zkoušení podle normy ISO 2439 oproti tvrdosti vtlačováním podle normy ISO 3386 je vyloučení vlivu bočních hran indentoru. Získaná hodnota tvrdosti vtlačováním představuje charakteristickou hodnotu, která není závislá na rozměrech a je dobře srovnatelná, pokud se zkouška provádí na vzorcích s dostatečnými rozměry. Tato zkouška se proto hodí pro kontrolu kvality.
DIN 53579: tvrdost vtlačováním hotových dílů
Norma DIN 53579 specifikuje metodu pro stanovení tvrdosti vtlačováním pěnových materiálů o minimální tloušťce 10 mm. Tato metoda je vhodná pro zkoušení dokončených dílů, jako jsou sedadla vozidel, hlavové opěrky, boční panely, matrace, čalounění nábytku atd.
DIN 53579: Postup zkoušky a charakteristické hodnoty
Metodou podle DIN 53579 se tvrdost vtlačováním nebo zbytková výška pěnového materiálu při zatížení stanoví na základě:
- Síly stlačení IF v newtonech pro stanovenou dráhu stlačení
- Dráhy stlačení ID v milimetrech, pro stanovenou sílu stlačení
Zkoušení buněčných materiálů je popsáno v různých podobách v mnoha normách pro automobilový průmysl. Společnosti Daimler a BMW používají normu DIN; Volkswagen vychází také z normy DIN, obsahuje ale i popisy dalších metod.
Na rozdíl od normy ISO 2439 definuje norma DIN 53579 pouze metodu zkoušení, avšak žádné zkušební parametry. Ty je třeba dohodnout s výrobci. Metoda vtlačování je podobná principu uvedenému v ISO 2439; vztah k charakteristickým hodnotám podle zkoušek jiných norem (např. ISO 2439, ISO 3386-1, ISO 3386-2) nemusí být stanoven. Na úrovni ISO neexistuje žádný standard. Norma ASTM D3574 zkouška B2 rovněž popisuje postup na finálních součástech.
Průběh zkoušky se skládá ze 3 cyklů předběžného zatížení, které se vyznačují výrazně delší dráhou stlačení než měřicí cyklus. Nulový bod dráhy po aplikaci předzatížení platí pro všechny 3 cykly. Před čtvrtým zatížením (měřicím cyklem) se musí znovu aplikovat dohodnuté předzatížení
a nastavit měřicí zařízení pro vzdálenost vtisků na nulu.
Zkušební vzorky podle DIN 53579 jsou kusy a výlisky v jejich běžné podobě. Pro každou konstrukci součásti nebo tvar vzorku existuje specifická matrice (forma) pro spolehlivé uchycení.
Různá specifická provedení zkoušených výlisků a rozmanitost požadavků v praxi často vyžadují použití speciálních indentorů přizpůsobených příslušné zkušební aplikaci. Norma DIN 53579 nabízí výběr ze tří různých tvarů vzorků v různých velikostech, které se v praxi osvědčily nejvíce.
- Kruhový plochý indentor
- Kulový / polokulový indentor
- Kruhový, konvexně zakřivený indentor
Kromě standardizovaných vnikacích těles má společnost ZwickRoell v nabídce i mnoho speciálních indentorů. Vyžádat si konzultaci
Stroj pro zkoušení pěnových materiálů podle DIN 53579
Náš zkušební stroj cLine je uzpůsoben pro testování malých i velkých vzorků z tvarované pěny. Je dostupný ve dvou provedeních, a to s Fmax. 5 kN nebo 10 kN:
- Otevřená konstrukce stroje ve tvaru C umožňuje volný přístup ke stroji ze tří stran
- Výklopné desky stolu (1 000 x 1 450 mm) pro zkoušení sedadel
- Posuvný stůl pro zkoušení matrací (1 000 x 2 000 mm), pomocí kterého lze matraci snadno přesunout do požadované polohy
- Boční opěrné desky tohoto stroje lze sklopit, což dovoluje bezproblémové zkoušení menších výlisků nebo provádění zkoušek tahem
Více informací o zkušebním stroji cLine Požádat o cenovou nabídku
Přehled všech norem používaných pro stanovení tvrdosti vtlačováním u pružných pěn
| Stanovení tvrdosti vtlačováním standardizovaných vzorků | ||||
|
|
| ||
| Tvrdost vtlačováním tvarované pěny | ||||
| ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Poznejte výhody špičkového softwaru pro oblast zkoušení materiálů
Díky našemu zkušebnímu softwaru testXpert získáte přístup ke kompletní knihovně zkoušek, která pokrývá všechny relevantní normy DIN, ISO a ASTM pro testování pěnových materiálů. Společnost ZwickRoell nabízí standardní zkušební stroje, které byly vytvořeny na základě podnikových norem výrobců automobilů, jakými jsou například Volkswagen Group, Daimler Chrysler, BMW, GM, PSA Group, Ford a další.
Zkušební software testXpert ZwickRoell jinými slovy znamená:
- Snadná obsluha: Začněte zkoušet ihned a staňte se jednoduše expertem při zachování maximální bezpečnosti.
- Spolehlivé a efektivní zkoušení: Poznejte výhody spolehlivých výsledků zkoušek a maximální efektivity práce.
- Flexibilní integrace: testXpert znamená optimální řešení pro všechny vaše aplikace a procesy – jednoduše řečeno: pro vaši efektivnější práci.
- Koncepce budoucnosti: Zkušební software pro celý životní cyklus zkušebního stroje připravený pro vaše budoucí testovací úlohy.
