ISO 3386, твердость при осадке
Стандарт ISO 3386 регламентирует методику для определения характеристик напряжения сжатия / деформации (твердость при осадке) мягко-упругих пенных материалов. Стандарт ISO 3386-1 касается мягких пенных материалов с плотностью до 250 кг/м3, в то время как часть вторая (ISO 3386-2) охватывает в основном плотные упругие пенные материалы (поролон) с плотностью выше 250 кг/м3.
Твердость при осадке - это сопротивление сжатию, которое воздействует на соответствующий стандарту по размерам образец из мягкого пенного материала при определенных условиях окружающей среды и регламентированной осадке по всей площади на 65%, 40% и 25% от исходной высоты. Твердость при осадке указывается в килопаскалях (кПа = 10³Н/м²). Чем выше твердость при осадке, тем прочнее пенный материал.
Обзор стандартов Образцы Проведение испытания / видео Результаты Оборудование Автоматизированные испытания мягких пенных материалов Загрузки Часто задаваемые вопросы Запросить консультацию
Стандарты для определения твердости мягких пенных материалов при осадке
Международные стандарты для определения твердости при осадке - ISO 3386-1 и ISO 3386-2, а также ASTM D3574 Test C.
В автомобильной промышленности существуют другие методики, регламентированные в собственных заводских стандартах:
- 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
Методики частично различаются в плане проведения испытания и специфических результатов испытаний, так что результаты нельзя сопоставлять напрямую.
Образцы по ISO 3386
- Нормативный образец по ISO 3386-1 представляет собой прямоугольный параллелепипед с квадратным сечением или прямоугольный цилиндр с минимальным соотношением ширины или диаметра и толщины 2:1. Предпочтительная толщина составляет 50 +/- 1мм, она не должна быть меньше 10мм. Площадь образца не должна быть меньше 2.500 мм².
- Стандарт ISO 3386-2, напротив, не допускает применение цилиндрических образцов. У образца по ISO 3386-2 нагружаемая квадратная поверхность должна располагать длиной кромки минимум 40 мм, соотношение ширины и толщины должно быть 4:1.
ISO 3386, проведение испытания, оборудование
Твердость при осадке представляет собой характеристику мягкого пенного материала, определяемую в процессе испытания на сжатие стандартного образца. В процессе испытания измеряют характеристики деформации мягкого пенного материала в точно регламентированных условиях и отображают их в диаграмме напряжения/деформации:
Проведение испытания:
- Для испытания по стандарту ISO 3386 предписано сжимающее нагружение всей поверхности образца. Поэтому нажимные плиты должны быть больше испытываемого образца. Для пенных материалов с закрытыми порами необходимы вентиляционные отверстия диаметром 6,5 мм в нажимных плитах, чтобы не возникала воздушная подушка.
- Как правило, испытание состоит из 3 циклов предварительного нагружения, предназначенных для кондиционирования образца, и цикла измерения, в процессе которого определяются характеристики. Исходную высоту образца к началу первого цикла преднагрузки определяет испытательная машина напрямую.
- При этом деформационные характеристики образца являются относительно комплексными. Поблизости от боковых поверхностей среза происходит латеральное движение ячеистой структуры с соответствующим сдвигом, в то время как в центре преобладают чистые деформации сжатия. По этой причине при данном методе отсутствует хорошая сопоставимость между измеренными значениями, полученными на образцах в различными размерами. В стандарте ISO 2439 (твердость при вдавливании), напротив, отсутствует влияние режущей кромки, поскольку пуансон здесь меньше, чем образец. Поэтому твердость при вдавливании при достаточной величине образца представляет собой независимую от размеров и сопоставимую характеристику, которая хорошо подходит для контроля качества и предлагает преимущество по сравнению с измерением твердости при осадке по ISO 3386.
ISO 3386 - характеристики
После четвертого цикла (цикл измерения) считывается усилие в ньютонах при регламентированной деформации (Fxx). Результаты:
- Характеристики напряжения сжатия / деформации CCxx при любой процентной деформации в килопаскалях: Cxx = 1.000 * Fxx/A
- А также значение напряжения сжатия при деформации 40% CV40 в килопаскалях (только для ISO 3386-1): CV40 = 1.000 * F40/A
A:площадь образца в мм2
Особый случай представляют собой методики, применяемые на фирмах Renault и PSA. Испытание состоит из пяти циклов, из которых первый и последний привлекаются для анализа. Для повышения точности измерения перемещения в этих стандартах предписана корректировка деформации машины. Такие возможности корректировки предусмотрены на всех испытательных машинах фирмы ZwickRoell в качестве стандартной функции.
Благодаря привязке прецизионных весов фирмы ZwickRoell в программном обеспечении testXpert в процесс испытания можно интегрировать измерение объемной плотности (ISO 845 и ASTM D3574 Test A).
ISO 3386 - особые требования к испытательной технике
Для определения твердости при осадке по ISO 3386-1 и ISO 3386-2 предлагается широкая палитра оборудования фирмы ZwickRoell:
- Универсальная испытательная машина модельного ряда zwickiLine подходит для испытаний нормативных образцов,может обладать 4 различными диапазонами усилия (0,5 / 1 / 2,5 / 5 кН) и 3 вариантами высоты нагружающей рамы.
- Универсальная испытательная машина модельного ряда ProLine позволяет, кроме того, проводить испытания готовых изделий, устанавливать нажимные плиты шириной до 400 мм и проводить испытания с повышенными усилиями.
Измерение характеристик напряжения сжатия / деформации по ISO 3386 предъявляет различные особые требования к испытательной технике:
- Корректировка деформации машины: Нагружающая рама и датчик силы под нагрузкой проявляют собственную деформацию. Это означает, что фактическое расстояние между нажимными плитами больше указанного. Эта собственная деформация регистрируется программным обеспечением testXpert фирмы ZwickRoell и используется для корректировки. Корректировку следует осуществлять во время текущего испытания в реальном времени, чтобы гарантировать корректное расстояние между нажимными плитами в течение времени выдержки.
- Специальная функциональность программного обеспечения: регистрация и расчет толщины образца, предварительный расчет процентов смятия, обработка двух нулевых точек перемещения и двух значений толщины образца (при необходимости), расчет результатов согласно стандартам, составление отчетов - гарантирует нормативное проведение испытаний.
Видео: Автоматизированное испытание пенных материалов
Роботизированная испытательная система roboTest R для испытаний на сжатие, с измерением веса и размеров (в т.ч. по ISO 3386).
У Вас повышенный объем испытаний, и Вы хотите, чтобы Ваши испытания пенных материалов в соответствии со стандартами были воспроизводимыми, сопоставимыми и, следовательно, безопасными?
Специалисты фирмы ZwickRoell могут автоматизировать практически любое испытание мягких пенных материалов - у нас многолетний опыт в этой области. Наша роботизированная испытательная система roboTest R - лучший выбор.
Получите консультацию о возможностях внедрения, стоимости и сроках окупаемости уже сегодня.
Запросить консультацию сейчас Узнать больше о roboTest R Зачем нужна автоматизация?
Часто задаваемые вопросы по теме твердости при осадке по ISO 3386
Значение напряжения сжатия (его также называют твердостью при осадке) представляет собой сопротивление, которое оказывает определенный образец в регламентированных окружающих условиях определенному полногранному смятию.
Главным различием между стандартами ISO 2439 (твердость при вдавливании) и ISO 3386 (твердость при осадке является сопоставимость измеренных значений образцов разных размеров в пределах одного метода испытаний. Стандарт ISO 2439 при достаточной величине образца представляет собой независимую от размеров сопоставимую характеристику, которая хорошо подходит для контроля качества, так как отсутствует влияние режущей кромки, благодаря применению пуансонов с меньшими размерами, чем у образца. При полногранной осадке по ISO 3386, напротив, поблизости от боковых поверхностей среза происходит латеральное движение ячеистой структуры с соответствующим сдвигом, в то время как в центре преобладают чистые деформации сжатия. По этой причине при данном методе отсутствует хорошая сопоставимость между измеренными значениями, полученными на образцах в различными размерами.
Стандарт ISO 3386-1 определяет твердость мягких пенных материалов при осадке с плотностью до 250 кг/м3, в то время как ISO 3386-2 охватывает в основном плотные упругие пенные материалы (поролон) с плотностью выше 250 кг/м3. Помимо характеристик напряжения сжатия / деформации, определяемых как в ISO 3386-1, так и в ISO 3386-2, в стандарте ISO 3386-1 дополнительно определяется значение напряжения сжатия. ISO 3386-2 требует меньшей скорости испытания, чем ISO 3386-1.
