ASTM D3574 Flexible Foam Testing
ASTM D3574 adalah standar penting untuk evaluasi bahan flexible celluler, yang mencakup pengujian sifat fisik dan mekanik seperti kepadatan, kekuatan tarik, serta perilaku kompresi dan kelelahan. Standar ASTM D3574 terutama digunakan dalam pembuatan furnitur, kasur dan komponen otomotif. Ini membantu manufaktur menjamin kualitas, kenyamanan dan daya tahan produk mereka, dengan menyediakan metode pengujian standar untuk pengujian bahan.
Berikut ini adalah gambar umum tes ASTM D3574 yang paling umum digunakan yang memerlukan penggunaan mesin pengujian universal ZwickRoell dan perlengkapan pengujian khusus. Untuk memperoleh informasi yang lebih lengkap, kami menyarankan untuk membeli standar dari Beuth Verlag atau melalui ASTM.
Overview of all tesets Test A density Test B indentation force Test C compression force Test E tensile strength Test F tear resistance Test H resilience (ball rebound) Test I1-5 fatigue tests Test J - L aging
Automated flexible foam testing Testing machines Meminta konsultasi
Overview semua uji ASTM D3574 tests
Standar ASTM D3574 mencakup 19 tes berbeda untuk karakterisasi foam menurut sifat-sifat berikut. Pengujian yang ditandai* memerlukan penggunaan mesin pengujian ZwickRoell dan perlengkapan pengujian.
- Test A: Apparent Density (lihat juga ISO 845)
- Test B1: Indentation Force Deflection–Specified Deflection (IFD) and B2 Indentation Residual Gauge Length–Specified Force (IRGL): Indentation hardness* (lihat juga ISO 2439)
- Test C: Compression Force Deflection / Compression Stress-Strain Characteristics* (lihat juga ISO 3386)
- Test D: Constant Deflection Compression Set Test
- Test E: Tensile Strength* (lihat juga ISO 1798)
- Test F: Tear Resistance* (lihat juga ISO 8067)
- Test G: Air Flow Test
- Test H: Resilience (Ball Rebound) Test* (lihat juga ISO 8307, DIN 13014)
- Test I1 to I4: Sebelum dan sesudah pengujian foam untuk untuk berbagai jenis penerapan gaya. Sementara I1 adalah uji statis, uji I2 melalui I4 dijalankan sebagai fatigue tests* (lihat juga ISO 3385: fatigue by constant force pounding)
- Test J melalui L: Aging Test* dalam kondisi lingkungan yang berbeda
- Test M: Recovery Time
- Test N: Hysteresis Loss
ASTM D3574 test A dan ISO 845
Baik ISO 845 dan ASTM D3574 test A menjelaskan penentuan apparent density dari spesimen busa fleksibel dengan menghitungnya dari massa dan volume spesimen; ini diberikan dalam satuan kg/m3.
Apparent density dapat ditentukan secara langsung dengan menghubungkan timbangan presisi ZwickRoell ke testXpert testing software.
ASTM D3574 test B
Apabila menentukan indentation hardness sesuai dengan ASTM D3574, maka dibuat perbedaan antara dua metode B1 dan B2:
Tujuan, aplikasi, dan hasil metode B1 and B2:
- ASTM D3574 test B1 Indentation Force Deflection (IFD) dideskripsikan sebagai tes IFD di mana gaya diukur, yang diperlukan untuk membuat lekukan tertentu pada foam dengan kompresi tertentu, yaitu 25% dan 65%. Hardness yang ditentukan diberikan sebagai gaya dalam Newton (juga dikenal sebagai nilai IFD) pada 25% dan 65%.
- ASTM D3574 test B2 Indentation Residual Gauge Length (IRGL test) disebut sebagai indentation residual gauge length. Untuk pengujian ini, kepentingan utama adalah menentukan seberapa tebal pelapis foam yang seharusnya untuk memastikan tempat duduk yang nyaman bagi kebanyakan orang. Oleh karena itu, ASTM D3574 B2 mengukur gauge length sisa (ketebalan) spesimen foam yang dipertahankan setelah pembebanan dengan gaya yang ditentukan sebesar 4,5 N, 110 N, dan 220 N. Hasilnya ditunjukkan dalam mm sebagai nilai IRGL.
Spesimen uji menurut B1 dan B2:
- Sementara pengujian B1 menetapkan metode laboratorium untuk mengukur hardness pada spesimen standar (block foam), ASTM D3574 B2 menyatakan bahwa produk jadi (molded foam) selama hal ini dapat dilakukan di atas permukaan yang datar.
- Spesimen standar untuk ASTM D3574 B1 dikeluarkan dari bagian tertentu dari produk jadi dan memiliki dimensi minimal 380 mm x 380 mm x 100 mm.
Video: Indentation Hardness untuk ASTM D3574 Test B
Menjalankan pengujian, peralatan uji dan hasil uji:
Perlengkapan yang didefinisikan dalam ASTM D3574 Test B dengan flat circular indenter of 203 mm diameter ditentukan untuk pengujian. Perlengkapan kompresi ZwickRoell untuk foam fleksibel dapat digunakan untuk pengujian yang sesuai dengan standar untuk metode B1 dan B2. Baik produk jadi (B1) atau spesimen standar (B2) ditekan ke atas piringan 400 X 400 mm, yang dilubangi dengan ventilation holes untuk memungkinkan udara keluar dengan cepat selama pengujian.
Selama pengujian, perilaku deformasi foam fleksibel diukur di bawah kondisi precisely defined dan ditampilkan dalam sebuahgrafik displacement force-indentation. Pengujian terdiri dari siklus preload, yang berfungsi untuk mengkondisikan spesimen, diikuti dengan siklus pengukuran yang menentukan nilai karakteristik.
Indentation hardness juga dijelaskan dalam ISO 2439 dan DIN 53579-1, serta dalam serangkaian metode pengujian khusus dalam industri otomotif. Untuk pengujian ini, ZwickRoell juga memiliki perlengkapan pengujian yang tepat.
ASTM D3574 Uji C
ASTM D3574 test C menjelaskan uji defleksi gaya kompresi pada foam fleksibel untuk penentuan compression force. Pengujian ini mengukur gaya yang diperlukan untuk mencapai kompresi 50% pada seluruh permukaan spesimen foam yang ditentukan.
Spesimen untuk pengujian ASTM D3574 C:
- Spesimen standar yang direkomendasikan menurut ASTM D3574 uji C memiliki dimensi minimum 50 x 50 x 25 mm. Spesimen yang lebih besar lebih disukai. Permukaannya minimal harus 2500 mm2 dan memiliki minimum ktebalan 20 mm.
Video: Uji Kekerasan Kompresi untuk ASTM D3574 Uji C
Menjalankan pengujian, peralatan uji dan hasil uji:
- Untuk uji ASTM D3574 C, tegangan tekan seluruh permukaan spesimen ditentukan. The compression platens therefore have to be larger than the specimen yang akan diuji. Closed-cell foam membutuhkan lubang ventilasi 6,5 mm di pelat kompresi.
- Pengujian terdiri dari 2 siklus preload dari 75% hingga 80% dari ketebalan asli, diikuti dengan siklus pengukuran dimana spesimen dikompresi hingga 50% dari ketebalannya. Ketinggian awal, yang penting untuk hasil pengujian, ditentukan secara langsung sebelum siklus pengukuran (dalam kasus ISO 3386, sebelum siklus prapemuatan pertama).
- Hasilnya adalah ketebalan spesimen dalam mm setelah siklus pengukuran dan gaya kompresi CFD dalam kilopascal dan juga disebut sebagai daya dukung beban, karakteristik tegangan-regangan tekan, uji CFD atau CLD.
Kekerasan kompresi juga dijelaskan dalam standar ISO 3386 ,serta dalam serangkaian atau metode pengujian khusus untuk industri otomotif, tetapi berbeda dalam hal konten teknis. Hasilnya tidak dapat dibandingkan secara langsung antara kedua metode tersebut.
ASTM D3574 uji C - persyaratan teknologi pengujian khusus
Pengukuran kurva compressive stress-strain untuk uji ASTM D3574 C menghadirkan berbagai produk spesial tuntutan pada teknologi pengujian:
- correction of the machine deformation: load frame dan force sensor menampilkan deformasi yang melekat di bawah beban. Ini berarti, bahwa jarak pelat kompresi sebenarnya lebih besar daripada yang ditentukan. Deformasi yang melekat ini direkam oleh ZwickRoell testXpert testing software dan digunakan untuk koreksi. Koreksi harus dilakukan secara online sewaktu pengujian sedang berlangsung, untuk memastikan jarak pelat kompresi yang benar selama waktu penahanan.
- Fungsionalitas perangkat lunak khusus meliputi pencatatan dan perhitungan ketebalan spesimen, pra-perhitungan persentase pemampatan, penanganan dua titik nol jalur dan dua ketebalan spesimen (jika diperlukan), perhitungan hasil dan pelaporan yang sesuai standar.
ASTM D3574 test E tensile strength
Test E dari standar ASTM D3574 menentukan efek dari gaya tarik pada bahan foam. Selain merekam video stress-strain diagram, fokusnya adalah menentukan maksimum nilai tensile strength dan strain at break . Metode ini digunakan untuk membandingkan bahan, serta untuk tujuan kontrol kualitas.
ISO 1798 juga berhubungan dengan uji tarik pada busa fleksibel, tetapi berbeda dalam konten teknis dan hasilnya tidak dapat dibandingkan secara langsung antara kedua metode tersebut.
Spesimen untuk uji ASTM D3574 E:
Spesimen biasanya diambil dari bagian yang sudah jadi atau lembaran. Mereka harus dilubangi dengan cetakan secara tepat seperti yang ditentukan dalam standar dalam bentuk dumbel (spesimen bahu). Cetakan harus tajam dan bebas dari lekukan untuk mencegah spesimen memiliki tepi yang berjumbai. Spesimen yang disukai sesuai dengan shoulder specimen tipe A menurut ASTM D412 dengan panjang 140 mm dan ketebalan 3 hingga 14 mm. ZwickRoell menawarkan mesin pemotong lembaran dengan pisau standar.
Menjalankan pengujian dan menguji persyaratan mesin:
- Penguji tarik harus dilengkapi dengan load cell untuk mengukur gaya maksimum yang diterapkan. (zwickiLine image)
- Genggaman sekrup yang bekerja secara lateral dengan sisipan rahang datar atau genggaman pneumatik dapat digunakan untuk mencengkeram spesimen bahu. Ini memberikan tekanan yang seragam pada permukaan penjepitan, yang meningkat seiring dengan meningkatnya tegangan untuk mencegah spesimen tergelincir. (Specimen grip image)
- Elongasi dapat diukur dengan sensor arm extensometers or non-contact extensometers, atau melalui crosshead travel. Clip-on extensometers, yang dijepitkan pada spesimen umumnya tidak cocok untuk busa fleksibel. Untuk mengukur regangan saat putus, ZwickRoell menawarkan ekstensometer longstroke mekanis dan optik, yang merekam perpanjangan spesimen dalam rentang panjang pengukur yang ditentukan.
Uji ASTM D3574 F ketahanan sobek
Test F to ASTM D3574 menjelaskan tentang penentuan ketahanan sobek dari pre-damaged bahan foam.
Spesimen yang sesuai dengan uji ASTM D3574 F adalah spesimen blok tipe A dengan dimensi 152,4 millimeter (6”) x 25,4 millimeter (1”) x 25,4 millimeter (1”) di mana a Potongan 40 milimeter (1,5") dibuat di sepanjang spesimen (spesimen celana).
Standar ISO 8067 menangani subjek yang sama, tetapi berbeda dalam jenis spesimen, sehingga hasilnya tidak dapat dibandingkan secara langsung. Meskipun ASTM D3574 uji F hanya mengizinkan penggunaan spesimen celana tipe A/spesimen blok, namun ISO mengizinkan penggunaan spesimen sudut standar. Dalam pengujian antar laboratorium, metode A (spesimen celana panjang) memiliki sebaran hingga 36% dan metode B menurut ISO 8067 (spesimen sudut) hingga 12%.
Uji ketahanan sobek dapat dilakukan dengan menggunakan zwickiLine electromechanical testing machine. Karena gayanya relatif rendah, load cell yang mencapai akurasi pengukuran Kelas 1 harus digunakan dalam rentang gaya yang digunakan. Pengukuran perpindahan tidak diperlukan, karena ketahanan sobek dihitung dari gaya maksimum yang diukur selama pengujian dan ketebalan rata-rata spesimen: tear resistance:N/m = F/T x 10³
TestXpert testing software kami mengasumsikan urutan pengujian dan mengevaluasi ketahanan sobek sesuai dengan standar.
Uji ASTM D3574 H dan ISO 8307 rebound resilience
Dalam uji ASTM D3574 test H, rebound resilience diukur dengan menjatuhkan bola baja ke atas spesimen busa dan mengukur tinggi pantulannya. Uji ASTM D3574 H identik dengan ISO 8307.
Penguji ball rebound ZwickRoell memenuhi persyaratan standar dan terdiri dari tabung plastik transparan vertikal yang di dalamnya terdapat bola baja dengan diameter 16 mm / 16,3 g dapat dijatuhkan dari ketinggian 500 mm. Ketinggian pantulan diukur dengan menggunakan tirai tipis. Hasilnya dievaluasi secara otomatis.
Uji ASTM D3574 uji J, K, L aging test
Uji ASTM D3574 J, K dan L menjelaskan perbedaan tipe dari accelerated aging test, yang menyelidiki efek oksidasi dan/atau hidrolisis pada sifat mekanik busa.
- Aging test J: efek penuaan autoklaf uap (lihat juga ISO 2440)
- Aging test K: efek penuaan panas kering dalam oven bersirkulasi udara (lihat juga ISO 2439)
- Aging test L: efek penuaan panas basah di ruang lingkungan (tidak ada padanan ISO)
Prinsip metode ini bisa diterapkan pada banyak properti. Pertama, pengujian dilakukan dan diukur dalam keadaan tanpa perlakuan seperti yang dijelaskan di atas. Hal ini kemudian diulangi dalam kondisi penuaan, misalnya setelah penuaan panas (misalnya, 7 hari pada suhu 140°C) atau setelah penuaan hidrolisis (misalnya, 5 jam pada suhu 120°C).
Panas dapat digunakan secara selektif untuk penuaan. Persamaan Arrhenius menggambarkan percepatan reaksi kimia dari waktu ke waktu. Menurut aturan van't Hoff, kecepatan reaksi kimia menjadi dua kali lipat untuk setiap kenaikan suhu 10 °C.
Uji ASTM D3574 I fatigue test
Uji ASTM D3574 I1 melalui I5 menjelaskan lima metode dari uji kelelahan beban konstan pada busa:
- Uji I1: uji statis pada defleksi konstan
- Uji I2: uji kelelahan dinamis dengan geser rol pada gaya konstan
- Uji I3: uji kelelahan dinamis dengan gaya hentakan konstan (setara dengan ISO 3385 )
- Uji I4: uji kelelahan dinamis untuk bantalan karpet
- Uji I5: uji kelelahan dinamis dengan defleksi konstan menumbuk
Maksud dan tujuan uji fatik untuk uji ASTM D3574 I3
Tujuan dari uji fatik (uji penumbukan beban konstan) untuk ASTM D3574 I3 adalah penentuan perilaku jangka panjang/penuaan bahan busa melalui pembebanan mekanis yang konstan. Sebagai contoh, ini terjadi pada beban yang berlaku pada kursi kendaraan ketika mobil sedang dikendarai.
Menjalankan uji fatik sesuai dengan ASTM D3574 I3:
tes lengkap dibagi menjadi tiga fase:
- Fase 1: pengukuran awal: penentuan kekerasan lekukan menurut ASTM D3574 uji B1 nilai IFD pada kompresi 40% (atau ISO 2439, metodeA) dan penentuan tinggi awal (d1) setelah pemuatan awal dengan 4,5 N +/- 0,5N.
- Fase 2: fatigue test dengan menerapkan beban tekan yang ditentukan sebesar 750 N +/- 20 N pada frekuensi 1,17 Hz pada spesimen busa berukuran 380 x 380 mm dengan indentor melingkar dan pelat kompresi bawah berlubang yang lebih besar dari spesimen.
- Spesimen mengalami 8.000 siklus (sekitar 2 jam) menurut prosedur A, atau 80.000 siklus (sekitar 19 jam) pada prosedur B dengan menggunakan mesin uji fatik. Prosedur C membutuhkan 12.000 siklus dengan tingkat siklus yang lebih lambat (sekitar 20 jam), dan terutama digunakan untuk busa viskoelastik.
- Fase 3: ulangi pengukuran dari tahap 1, di mana ketinggian awal (dan dengan demikian titik nol kompresi) diambil dari pengukuran pertama.
Hasilnya adalah penentuan dari hardness loss (perbedaan nilai IFD dalam kPa) dan height loss / ketebalan spesimen ((d1-d2)/d1 x100%)
Jika Anda memiliki volume pengujian yang besar dan ingin melakukan pengujian busa sesuai dengan spesifikasi standar dengan cara yang dapat diulang, direproduksi, dan oleh karena itu, dapat diandalkan,
ZwickRoell dapat mengotomatiskan hampir semua pengujian pada foam fleksibel - kami memiliki pengalaman bertahun-tahun di bidang ini. Sistem pengujian roboTest R kami akan menjadi pilihan utama Anda untuk pengujian ini.
Izinkan kami untuk memberi tahu Anda hari ini dalam hal opsi implementasi, biaya, dan laba atas investasi.
Meminta konsultasi Pelajari lebih lanjut tentang roboTest R ROI calculator
Video: Pengujian Otomatis Bahan Busa Seluler
roboTest R robotic testing system untuk uji kompresi dengan pengukuran berat dan dimensi menurut ASTM D3574 dan banyak standar lainnya.
Mesin uji untuk pengujian busa fleksibel ke ASTM D3574
Untuk uji flexible foam sesuai ASTM D3574, ZwickRoell portofolio produkyang komprehensif:
- Universal testing machine dari seri zwickiLine cocok untuk metode pengujian dengan spesimen standar menurut ASTM D3574 uji B gaya lekukan, uji C gaya kompresi, uji E kekuatan tarik dan uji F ketahanan sobek dan tersedia dalam empat rentang gaya yang berbeda (0,5/1/2,5/5 kN) dan tiga ketinggian rangka beban.
- Seri ProLine universal testing machine juga memungkinkan pengujian komponen dan pemasangan pelat kompresi dengan lebar hingga 400 mm dan memungkinkan pengujian dengan gaya yang lebih tinggi.
- CLine testing machine kami dikhususkan untuk pengujian pada busa cetakan besar dan kecil. Dengan Fmax 5 kN atau 10 kN dan penutup meja berengsel, alat ini juga memungkinkan pengujian kursi (1000 x 1450 mm), serta pengujian kasur (1000 x 2000 mm) dengan menggunakan meja geser. Hal ini membuatnya sangat cocok untuk kontrol produksi reguler.
- Electromechanical testing machine (electromechanical servo testing actuator), yang memungkinkan kecepatan pemuatan yang tinggi, dapat digunakan untuk penentuan kekerasan lekukan dan kekerasan kompresi, serta untuk uji fatik berkat kemungkinan konversinya yang sederhana. Dengan penggunaan peralatan retrofit opsional, alat ini juga dapat digunakan untuk uji penuaan di zona iklim khusus dengan menggunakan environmental chamberyang sesuai.
