ISO 2439 Dureza a la indentación
La norma ISO 2439 describe un método internacional para determinar la dureza de indentación de las espumas flexibles y proporciona así valores característicos importantes para determinar las propiedades de carga y, por tanto, la calidad de colchones, asientos, tapicerías, etc.
Los métodos de ensayo también se describen en la norma DIN 53579 (dureza de indentación de piezas acabadas) y en ASTM D3574 Test B1, así como en las normas de fábrica de varios fabricantes de automóviles. A continuación encontrará un resumen del procedimiento del ensayo, probetas, resultados de ensayo y la gama de productos ZwickRoell adecuada para satisfacer sus requisitos y los de la normalización. Sin embargo, para una información completa es imprescindible adquirir la norma.
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Objetivo y campo de aplicación ISO 2439 y DIN 53579
La dureza de indentación es la medida de las propiedades de carga de una espuma flexible en ensayos de materiales en forma de una probeta normalizada (ISO 2439) o una pieza moldeada completa / espuma moldeada (DIN 53579) como por ejemplo un colchón o el cojín del asiento de un vehículo.
Para espumas moldeadas, la dureza de indentación es uno de los valores característicos más importantes que determinan su calidad, como por ejemplo el confort del asiento.
ISO 2439: Métodos y valores característicos
La dureza de indentación es la fuerza total, medida en newtons, necesaria para lograr una presión especificada en unas condiciones determinadas.
La norma ISO 2439 especifica cuatro métodos para determinar la dureza de indentación:
- Método A: Método de laboratorio en probetas normalizadas en las que se determina un valor característico para la comparación de materiales: Índice de dureza de indentación HA(40%/30s) (40% de indentación en relación con el espesor de la probeta a un tiempo de espera de 30 s)
- Método B: Característica de dureza de indentación HB(25%, 40%, 65%/30s): Aquí la fuerza (dureza de indentación) se mide varias veces; después de una indentación del 25%, 40% y 65% seguida de un tiempo de espera de 30 s.
- Método C: Método rápido de control de calidad para comprobar la dureza de indentación HC(40%/0s) sin tiempo de parada para correlacionar los valores con el método A. Los resultados obtenidos pueden relacionarse con el método A, pero suelen ser superiores.
- Método D: El índice de dureza de indentación inferior HD(25%/30s)es un método rápido adecuado para comprobar la dureza de indentación con un solo ciclo de precarga.
La determinación del coeficiente de deformación de indentación y de la pérdida por histéresis se especifica en la norma ISO 2439 en el método E, que proporciona información adicional sobre las propiedades de carga.
- Coeficiente de deformación por compresión Sf = relación entre la fuerza al 65% de compresión y la fuerza al 25% de compresión
- Pérdida de histéresis Af = diferencia de energía entre la carga y la descarga de la probeta durante la deformación cíclica. Se expresa en porcentaje de la energía de carga.
ISO D 2439 Método A:
ISO 2439 Método B
ISO 2439 Método C
ISO 2439 Método D
ISO 2439 Método E
Probetas ISO 2439
La norma ISO 2439 establece un método de laboratorio para la medición de la indentación.
- Las probetas de ensayo según ISO 2439 tienen un formato cuadrado con una longitud lateral de 380 mm y un espesor de 50 ± 2 mm.
- No obstante, la norma ISO 2439 también permite realizar ensayos en espumas moldeadas si éstas pueden llevarse a cabo con una base plana. Las espumas moldeadas también pueden ensayarse de acuerdo con la norma DIN 53579, disponible en la versión inglesa. En este caso, las probetas se colocan como piezas acabadas completas (por ejemplo, cojines de asiento, reposacabezas, etc.) en matrices especialmente moldeadas para el ensayo.
- Antes del ensayo, las probetas deben acondicionarse durante al menos 16 h, tal como se describe en la norma ISO 23529.
Procedimiento y equipos de ensayo
- En los métodos para determinar la dureza de indentación, el coeficiente deformación de compresión y la pérdida por histéresis descritos anteriormente, se definen diferentes parámetros para el procedimiento del ensayo en lo que respecta a los ciclos de precarga, la indentación en el ciclo de precarga y medición, el tiempo de reposo tras la precarga y el tiempo de compresión.
- Para el ensayo se utiliza una indentador predefinido. Durante el ensayo, se mide el comportamiento de deformación de la espuma flexible en condiciones exactamente definidas y se muestra en un diagrama de fuerza-recorrido de indentación. El ensayo consta de ciclos de precarga, que sirven para acondicionar la probeta, seguidos de un ciclo de medición en el que se determinan los valores característicos. Existen otros métodos de ensayo en la industria del automoción, algunos de los cuales tienen procedimientos de ensayo diferentes y resultados de ensayo específicos.
Con una máquina de ensayos universal ZwickRoell de la serie zwickiLine y el dispositivo de compresión adecuado con placa de apoyo y penetrador se garantiza la realización del ensayo conforme a la norma ISO 2439 para todos los métodos. La máquina de ensayos universal de la serie ProLine permite además ensayos de componentes y el montaje de platos de compresión con una anchura de hasta 400 mm y posibilita ensayos con fuerzas mayores:
- La placa de apoyo debe ser mayor que la probeta y estar perforada (orificios de 6 mm con una separación de 20 mm) para que no pueda formarse ningún colchón de aire.
- La indentación debe realizarse con un indentador más pequeño que la probeta. El indentador es plano, circular y de 200 a 203 mm de diámetro, con un radio de borde de 1 mm.
Una ventaja de la norma ISO 2439 sobre la medición de la dureza a la compresión según la norma ISO 3386 es la eliminación de la influencia del filo de corte. El valor de medida obtenido representa un valor característico, muy útil para el control de calidad, independiente de las dimensiones y comparable si el tamaño de la probeta es suficientemente grande.
DIN 53579 Ensayo de indentación en piezas moldeadas
La norma DIN 53579 especifica un método para determinar la dureza de indentación de espumas flexibles moldeadas con un espesor mínimo de 10 mm. Este método es adecuado para realizar ensayos directamente en piezas moldeadas como asientos de vehículos, reposacabezas, paneles laterales, colchones, tapicería de muebles, etc.
DIN 53579: Métodos y valores característicos
Con el método según DIN 53579, la dureza de indentación o la altura residual de la espuma moldeada bajo carga se determina mediante:
- la fuerza de indentación IF en Newtons, para una distancia de indentación definida
- la distancia de indentación ID en milímetros, para una fuerza de indentación definida.
El ensayo de espumas moldeadas se describe en diferentes versiones en muchas normas del sector de automoción. Los fabricantes Daimler y BMW utilizan la norma DIN, la secuencia en VW está basada en la norma DIN, aunque incluye otros métodos adicionales.
A diferencia de la norma ISO 2439, la norma DIN 53579 sólo especifica la metodología de ensayo, pero ningún parámetro de ensayo. Estos deben acordarse con los fabricantes. El método de indentación es similar al principio definido en la norma ISO 2439; no pueden establecerse relaciones con los datos característicos de los ensayos de otras normas (por ejemplo, ISO 2439, ISO 3386-1, ISO 3386-2). A nivel ISO no se ha normalizado, la norma ASTM D3574 Test B2 también describe un método para piezas acabadas.
La secuencia de ensayo consta de 3 ciclos de precarga, que se ejecutan con un recorrido de indentación significativamente mayor que el ciclo de medición. El punto cero del recorrido tras la aplicación de la precarga es válido para los 3 ciclos. Antes de la cuarta carga (ciclo de medición), debe aplicarse de nuevo la precarga acordada y el dispositivo
de medición del recorrido de indentación debe ponerse a cero.
Las probetas de ensayo según DIN 53579 son las piezas moldeadas en las diferentes formas. Para cada diseño o forma constructiva existe una base específica (matriz) para sujetar la probeta.
Debido a la variedad de diseños de las piezas moldeadas a ensayar y de requisitos, en la práctica, a menudo es necesario adaptar los indentadores a las condiciones de ensayo específicas. La norma DIN 53579 permite elegir entre tres formas diferentes en distintos tamaños que han demostrado su eficacia en la práctica.
- Indentadores circulares, indentadores planos
- Indentadores esféricos / semiesféricos
- Indentador circular, convexo, abombado
Además de los indentadores estándar, ZwickRoell ofrece un gran número de indentadores especiales. Solicite asesoramiento ahora
Máquina de ensayos para el ensayo de espuma moldeada según DIN 53579
Nuestra máquina de ensayos cLine está especializada en el ensayo de espumas moldeadas grandes y pequeñas y está disponible en dos versiones con una Fmáx. de 5 kN ó 10 kN:
- Diseño en forma de C para una buena accesibilidad desde 3 lados
- Alas de la mesa abatibles (1000 x 1450 mm) para ensayos de asientos
- Mesa corredera para el ensayo de colchones (1000 x 2000 mm), que permite el desplazamiento a la posición de ensayo deseada.
- Para el ensayo de piezas de moldeo más pequeñas o para la ejecución de ensayos de tracción en este tipo de máquina de ensayos se pueden plegar las placas de apoyo laterales.
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