ISO 3386 圧縮応力値
ISO 3386規格は、低密度の柔軟なセル状材料の圧縮応力-ひずみ特性 (圧縮応力値) の測定方法を規定しています。ISO 3386-1は、密度が最大 250 kg/m3の軟質フォームを扱い、ISO 3386-2は、主に密度が 250 kg/m3を超える高密度弾性フォーム (フォームラバー) を扱います。
圧縮応力値とは、寸法で標準化された軟質フォームの試験片が、定義された周囲条件下で、初期高さの 65%、40%、および 25% の定義された全面圧縮に対して示す圧縮抵抗です。圧縮応力値は、キロパスカル (kPa = 10³N/m²) で表されます。圧縮応力値が高いほど、硬くなります。
軟質フォームの圧縮応力値規格
圧縮応力値を決定するための国際規格は、ISO 3386-1 および ISO 3386-2規格とASTM D3574 test Cです。
自動車業界では、別の工場規格で定義されている他の試験方法があります:
- BMW QV 52009-1
- Daimler DBL 5452
- General Motors GMW 15471, General Motors GME-GMI 60283-8
- PSA D 41003, PSA D 411541
- Renault N° 1002, Renault N° 1541
- Toyota TSM 7100 G Section 4.2
- Volkswagen PV 3410
場合によっては、試験手順と特定の試験結果が異なるため、方法間で結果を直接比較することはできません。
ISO 3386 試験装置
圧縮応力値は、柔らかいフォームの材料特性を表すものであり、の標準試験片の圧縮試験で測定されます。試験中、柔らかいフォームの変形挙動が厳密に定められた条件下で測定され、応力-ひずみダイアグラムとして表示されます。
試験の実行:
- ISO 3386に準拠した試験では、試験片表面全体の圧縮応力が指定されます。したがって、圧縮プレートは、試験する試験片よりも大きくする必要があります。密閉セルフォームでは、エアクッションの形成を防ぐために、圧縮プレートに6.5 mmの通気孔が必要です。
- 通常、試験は、試験片の状態を整えるための 3つの予荷重サイクルと、それに続く特性値を決定する測定サイクルで構成されます。試験片の試験前の高さは、最初の予荷重サイクルの開始時に試験機によって直接測定されます。
- このシナリオでは、試験片の変形挙動は相対的に複雑です。純粋な圧縮変形が中心で優勢である一方で、対応するせん断を伴うセル構造の横方向の動きは、側面の切断面の近くで発生します。このため、この試験方法を使用して、さまざまな寸法の試験片から決定された測定値を効果的に比較することはできません。ISO 2439(押込み硬さ)の場合、圧子は試験片よりも小さいため、切り端の影響はありません。そのため、押込み硬さは試験片が十分に大きければ、寸法に依存しない再現性のある特性値を示し、品質保証に適しています。これは、ISO 3386による圧縮応力値の測定と比べて、利点があります。
Renault や PSA で使われているめメソッドはare 例外です。 試験は合計5つの試験サイクルで構成され、最初と最後のテストサイクルが評価されます。 変位量測定の精度を高めるために、この規格では機械の変形の補正を指定しています。 これらの補正オプションは、すべてのツビックローエル試験機で標準機能として利用できます。
ツビックローエルの精密スケールをtestXpert試験ソフトウェアに統合することで、ISO 845およびASTM D3574 testAに基づく容積密度測定プロセスを試験シーケンスに統合することができます。
ISO 3386 - 特別な試験技術要件
ツビックローエルは、ISO 3386-1およびISO 3386-2に基づく圧縮応力値の測定のための包括的な製品ポートフォリオを提供しています:
- zwickiLineシリーズの万能試験機は、標準試験片を使用した試験方法に最適であり、4つの異なる力の範囲(0.5 / 1 / 2.5 / 5 kN)と3つの荷重フレームの高さで利用可能です。
- ProLineシリーズの万能試験機では、コンポーネントの試験や、最大 400 mm 幅の圧縮プレートの取り付けも可能で、より高い力での試験も可能です。
ISO 3386に基づく圧縮応力ひずみ特性の測定には、さまざまな特別な試験技術の要件があります:
- 機械の変形の補正:荷重フレームと力センサーは、荷重下で固有の変形を示します。これは、圧縮プレートの距離が実際には指定よりも大きいことを意味します。この固有の変形は、ツビックローエルtestXpert 試験ソフトウェアによって記録され、補正に使用されます。ホールド時間中に正しい圧縮プレートの距離を確保するために、補正は試験の進行中にオンラインで実行する必要があります。
- 特別なソフトウェア機能には、試験片の厚さの記録と計算、パーセンテージ圧縮の事前計算、二つの経路ゼロ点と二つの試験片厚さの処理(必要な場合)、規格に準拠した結果の計算と報告が含まれており、規格に準拠した試験を確保します。
動画:軟質フォームの自動試験
roboTest R ロボット試験システムは、ISO 3386 およびその他の規格に準拠した重量と寸法の測定を備えた圧縮試験用のロボット試験システムです。
ISO 3386 圧縮応力値に関するFAQ
圧縮応力ひずみ値 (圧縮応力値とも呼ばれる) は、特定の環境条件下で定義された試験片が定義された全面圧縮に適用する圧力抵抗です。
ISO 2439 の押込み硬さと ISO 3386 の圧縮応力値の主な違いは、同じ試験方法内でさまざまな試験片寸法の測定値の再現性にあります。ISO 2439 は、試験片が十分に大きい場合、寸法に依存せず再現性のある特性値を表します。これは、試験片よりも小さい圧子を使用すると切断エッジの影響がなくなるため、品質保証に適しています。一方、ISO 3386 の全面圧縮では、横方向の切断面の近くでセル構造の横方向の移動とそれに伴うせん断が発生し、中央では純粋な圧縮変形が優勢になります。このため、この試験方法を使用して、さまざまな寸法の試験片から決定された測定値を効果的に比較することはできません。
ISO 3386-1は、密度が最大 250 kg/m3の軟質フォームの圧縮応力値を規定しますが、ISO 3386-2は主に、密度が250 kg/m3を超える高密度弾性フォーム (フォームラバー) を指します。ISO 3386-1 と ISO 3386-2 の両方で規定される圧縮応力ひずみ値に加えて、ISO 3386-1 では圧縮応力値も規定します。ISO 3386-2 では、ISO 3386-1 よりも低い試験速度が必要です。