ISO 2439 Eindruckhärte
Die ISO 2439 beschreibt ein internationales Verfahren zur Bestimmung der Eindruckhärte an Weichschaum und liefert damit wichtige Kennwerte, um die Belastungseigenschaften und damit die Qualität von Matratzen, Sitzen, Polstern etc. bestimmen zu können.
Die Prüfabläufe werden auch in den Normen DIN 53579 (Eindruckhärte Fertigteile) sowie in der ASTM D3574 Test B1 und in eigenen Werksnormen verschiedener Automobilhersteller beschrieben. Im folgenden finden Sie einen Überblick über die Versuchsdurchführung, Probekörper, Prüfergebnisse und das geeignete ZwickRoell Produktportfolio, welches Ihren und den Anforderungen der Normung gerecht wird. Für umfassende Informationen ist der Erwerb der Norm jedoch unerlässlich.
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DIN 53579 Verfahren & Kennwerte DIN 53579 Eindrückstempel Prüfmaschine Formschaumprüfung
Ziel & Anwendungsbereich ISO 2439 und DIN 53579
Die Eindruckhärte ist das Maß für die Belastungseigenschaften eines Weichschaums in der Werkstoffprüfung in Form eines Norm-Probekörpers (ISO 2439) oder eines kompletten Formteils / Formschaums (DIN 53579) wie zum Beispiel einer Matratze oder des Sitzkissens eines Fahrzeugsitzes.
Für Formschäume ist die Eindruckhärte einer der wichtigsten Kennwerte, mit denen die Qualität, zum Beispiel der Sitzkomfort, beschrieben wird.
ISO 2439 - Eindruckhärte an Normprobekörpern
ISO 2439 Verfahren und Kennwerte
Die Eindruckhärte ist die Gesamtkraft in Newton gemessen, die erforderlich ist, um unter vorgeschriebenen Bedingungen eine vorgeschriebene Eindrückung zu erzielen.
Die ISO 2439 legt vier verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Eindruckhärte fest:
- Verfahren A: Laborverfahren an Normprobekörpern bei dem ein charakteristischer Wert für den Materialvergleich ermittelt wird: Eindruckhärte-Index HA(40%/30s) (40% Eindrückung bezogen auf die Probendicke bei 30s Haltezeit)
- Verfahren B: Eindruckhärte-Charakteristik HB(25%, 40%, 65%/30s): Hier wird die Kraft (Eindruckhärte) mehrmals gemessen; nach Eindrückung von 25%, 40% und 65% gefolgt von einer jeweiligen Haltezeit von 30s .
- Verfahren C: Schnellverfahren zur Qualitätskontrolle zur Überprüfung der Eindruckhärte HC(40%/0s) ohne Haltezeit zur Wertekorrelatoin zu Verfahren A. Die ermittelten Ergebnisse können mit Verfahren A in Beziehung gebracht werden, jedoch liegen sie gewöhnlich höher.
- Verfahren D: Unterer Eindruckhärte-Index HD(25%/30s) ist ein geeignetes Schnellverfahren zur Überprüfung der Eindruckhärte mit nur einem Vorbelastungszyklus
Die Bestimmung des Durckverformumgskoeffizienten und des Hystereseverlustes wird in der ISO 2439 im Verfahren E festgelegt, das zusätzliche Informationen zu Belastungseigenschaften liefert.
- Durckverformumgskoeffizienten Sf = Verhältnis aus der Kraft bei 65% Eindrückung und der Kraft bei 25% Eindrückung
- Hystereseverlust Af = Energieunterschied zwischen der Belastung und der Entlastung des Probekörpers während der zyklischen Deformation. Er wird in Prozent der Belastungsenergie ausgedrückt.
ISO 2439 Verfahren A
ISO 2439 Verfahren B
ISO 2439 Verfahren C
ISO 2439 Verfahren D
ISO 2439 Verfahren E
Probekörper ISO 2439
ISO 2439 stellt ein Laborverfahren zur Messung der Eindruckhärte an Normprobekörpern dar.
- Die Probekörper nach ISO 2439 haben ein quadratisches Format mit 380 mm Seitenlänge und mit 50 ± 2 mm Dicke.
- Die ISO 2439 lässt aber auch die Prüfung an Formschaum zu, wenn dies mit einer ebenen Unterlage erfolgen kann. Formschäume können auch nach DIN 53579 geprüft werden, die in einer englischen Sprachversion verfügbar ist. Hier werden die Proben als komplette Fertigteile (z.B. Sitzkissen, Kopfstützen etc.) zur Prüfung in speziell geformte Matrizen eingelegt.
- Vor der Prüfung müssen die Probekörper mindestens 16h, wie in ISO 23529 beschrieben, konditioniert werden.
Versuchsdurchführung und Prüfmittel
- In den oben beschriebenen Verfahren zur Bestimmung der Eindruckhärte, Druckverformungskoeffizient und Hystereseverlust sind jeweils unterschiedliche Parameter für die Versuchsdurchführung in Bezug auf Vorbelastungszyklen, Eindrückung im Vorbelsastungs- und Messzyklus, Ruhezeit nach Vorbelastung und Zusammendrückdauer definiert.
- Für die Prüfung wird ein festgelegter Eindruckstempel verwendet. Im Verlauf der Prüfung wird das Deformationsverhalten des Weichschaumes unter exakt festgelegten Bedingungen gemessen und in einem Kraft-Eindruckweg-Diagramm dargestellt. Die Prüfung besteht aus Vorbelastungszyklen, die der Konditionierung des Probekörpers dienen, gefolgt von einem Messzyklus in dem die Kennwerte bestimmt werden. In der Automobilindustrie existieren weitere Prüfverfahren mit teilweise abweichender Versuchsdurchführung und spezifischen Prüfergebnissen.
Die normkonforme Durchführung der Prüfung nach ISO 2439 ist für alle Verfahren mit einer ZwickRoell Universalprüfmaschine der Reihe zwickiLine und der passenden Druckvorrichtung mit Auflageplatte und Eindruckstempel garantiert. Die Universalprüfmaschine der Reihe ProLine ermöglicht darüberhinaus Bauteilprüfungen und den Einbau von Druckplatten mit einer Breite von bis zu 400 mm und ermöglicht Prüfungen mit höheren Kräften:
- Die Auflageplatte muss größer als der Probekörper und gelocht sein (6 mm Bohrungen mit 20 mm Abstand), damit kein Luftpolster entstehen kann.
- Die Eindrückung muss durch einen Eindruckstempel erfolgen, der kleiner als der Probekörper ist. Der Eindruckstempel ist eben, kreisrund mit Durchmesser 200 bis 203 mm und hat einen Kantenradius von 1 mm.
Ein Vorteil der ISO 2439 gegenüber der Messung der Stauchhärte nach ISO 3386 ist der Wegfall des Schnittkanteneinflusses. Der gewonnene Messwert der Eindruckhärte stellt bei hinreichender Größe des Probekörpers einen dimensionsunabhängigen und vergleichbaren Kennwert dar, der sich gut für die Qualitätssicherung eignet.
DIN 53579 Eindrückversuch an Formteilen
Die DIN 53579 legt ein Verfahren zur Bestimmung der Eindrückhärte von formgeschäumten Weichschaumstoffen mit einer Mindestdicke von 10 mm fest. Dieses Verfahren ist zur Prüfung direkt an den Formteilen wie Fahrzeugsitzen, Kopfstützen, Seitenteile, Matratzen, Möbelpolstern etc. geeignet.
DIN 53579 Verfahren und Kennwerte
Mit dem Verfahren nach DIN 53579 wird die Eindrückhärte bzw. die Resthöhe des Formschaums unter Last bestimmt durch:
- die Eindrückkraft IF in Newton, bei einem definiertem Eindrückweg
- den Eindrückweg ID in Millimeter, bei einer definierten Eindrückkraft.
Die Formschaumprüfung wird in vielen Automobilnormen in unterschiedlichen Ausprägungen beschrieben. Daimler und BMW verwenden die DIN; die VW-Sequenz basiert auf der DIN, enthält aber zusätzliche Methodenbeschreibungen.
Anders als die ISO 2439 legt die DIN 53579 nur die Prüfmethodik fest, jedoch keine Prüfparameter. Diese sind mit den Herstellern zu vereinbaren. Das Eindruckverfahren ähnelt dem in der ISO 2439 festgelegten Prinzip, Beziehungen zu Kenndaten aus Prüfungen anderer Normen (z. B. ISO 2439, ISO 3386-1, ISO 3386-2) dürfen nicht hergestellt werden. Auf ISO-Ebene gibt es hierzu keine Normung, die ASTM D3574 Test B2 beschreibt ebenfalls ein Verfahren an Fertigteilen.
Der Prüfablauf besteht aus 3 Vorbelastungszyklen, die mit einem deutlich größeren Eindrückweg als der Messzyklus gefahren werden. Weg-Nullpunkt nach Aufbringung der Vorkraft ist für alle 3 Zyklen gültig. Vor der vierten Beanspruchung (Messzyklus) ist die vereinbarte Vorkraft erneut aufzubringen und
die Messeinrichtung für den Eindrückweg auf Null zu stellen.
Als Probekörper nach DIN 53579 gelten die Formteile in der jeweils vorliegenden Form. Zur Probenaufnahme gibt es für jede Ausführung bzw. Bauform einen spezifischen Unterbau (Matritze).
Die unterschiedliche Gestaltung der zu prüfenden Formteile sowie die Vielfalt der in der Praxis gestellten Anforderungen machen häufig der jeweiligen Prüfsituation angepasste Eindruckstempel erforderlich. Dafür stellt die DIN 53579 drei verschiedene Formen in verschiedenen Größen zur Auswahl, die sich in der Praxis bewährt haben.
- Kreisförmige, ebene Eindruckstempel
- Kalottenförmige / halbkugelförmige Eindruckstempel
- Kreisförmige, konvex gewölbte Eindruckstempel
Neben dem Standard-Eindruckstempel bietet ZwickRoell eine große Anzahl von Spezial-Eindruckstempeln. Jetzt Beratung anfordern
Prüfmaschine für die Formschaum-Prüfung nach DIN 53579
Unsere cLine Prüfmaschine ist auf die Prüfung großer und kleiner Formschäume spezialisiert und steht in in zwei Varianten mit einer Fmax von 5 kN oder 10 kN zur Verfügung:
- C-förmige Bauweise für eine gute Zugänglichkeit von 3 Seiten
- aufklappbare Tischklappen (1000 x 1450 mm) für Sitzprüfungen
- Schiebetisch für die Prüfung von Matratzen (1000 x 2000 mm), mit dem die Matratze leicht in die gewünscht Prüfposition verschoben werden kann
- zur Prüfung von kleineren Formteilen oder zur Durchführung von Zugversuchen können an diesem Maschinentyp die seitlichen Auflageplatten heruntergeklappt werden
Sie möchten normkonform prüfen oder haben Fragen zur Weichschaumprüfung und zu unseren Prüfmaschinen?
Unser Branchenexperte für Kunststoffe berät Sie gerne.
Überblick aller Normen zur Bestimmung der Eindruckhärte an Weichschaum
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Dank unserer Prüfsoftware testXpert steht eine komplette Programmbibliothek zur Verfügung, die alle relevanten DIN-, ISO Normen und ASTM Normen in der Weichschaumprüfung abdeckt. Darüber hinaus gibt es viele fertig vorbereitete Standard-Prüfvorschriften, die nach den Werksnormen der Automobilhersteller Volkswagen Gruppe, DaimlerChrysler, BMW,GM, PSA-Gruppe, Ford und anderer namhafter Firmen erstellt sind.
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