Испытание и метод измерения твердости губки по стандарту ISO 3385

Испытание губки на усталость — это метод механических испытаний, применяемый для определения свойств твердости и усталостной прочности гибких ячеистых полимерных материалов (в частности, полиуретановых пен). Твердость и сопротивление усталости являются одними из важнейших параметров эластичных материалов, таких как пена, с точки зрения комфорта пользователя, долговечности и эксплуатационных характеристик.

Испытание измеряет деформацию пены под действием определенной нагрузки, чтобы оценить её несущую способность. Кроме того, усталостное поведение материала изучается при многократных нагружениях. Этот тест широко используется в отраслях, где комфорт и долговечность имеют решающее значение, таких как автомобилестроение, производство мебели, матрасов, упаковки и амортизирующих материалов.

Стандарт ISO 3385

ISO 3385 определяет международно признанный метод испытаний, который устанавливает усталостное поведение и изменение твердости гибких ячеистых полимеров при многократной нагрузке.

  • Область применения: Гибкие ячеистые полимеры, главным образом полиуретановые пены, используемые в автомобильной, мебельной, матрасной и упаковочной промышленности.

  • Параметры испытаний: Применяются многократные циклы нагружения при определенных степенях сжатия, и измеряется изменение значения твердости пены.

  • Действительность: Опубликован Международной организацией по стандартизации (ISO) и признан во всем мире.

Методика проведения испытаний

1. Подготовка образцов

  • Образцы подготавливаются в определённых размерах до испытания.

  • Перед испытанием пены кондиционируются не менее 16 часов при 23°C ± 2°C и 50% ± 5 относительной влажности.

2. Характеристики испытательного оборудования

  • Устройство для испытания на усталость и твердость с плитой для сжатия

  • Чувствительный датчик силы (в Ньютонах)

  • Механизм сжатия с определенной скоростью (например, 100 мм/мин)

3. Этапы проведения

  1. Образец помещается на испытательный стол.

  2. Плита для сжатия прикладывает к пене определённое сжатие.

  3. Пена подвергается многократным циклам нагружения (например, 80 000 или 100 000 циклов).

  4. Твердость пены измеряется в начале и в конце испытания.

  5. Изменение твердости после усталости фиксируется.

Принцип измерения твердости

Твердость и усталостная прочность пены основаны на зависимости между приложенной силой и полученной деформацией. Согласно ISO 3385:

  • Измеряется начальная твердость образца.

  • После заданных циклов нагружения твердость измеряется повторно.

  • Изменение твердости указывает на срок службы и долговечность материала.

Этот метод выявляет не только начальную твердость пены, но и потерю характеристик при длительном использовании.

Области применения

  • Автомобильная промышленность: Испытания комфорта и долговечности автомобильных сидений

  • Производство мебели: Контроль усталостной прочности мягкой мебели

  • Матрасы и спальные принадлежности: Сохранение комфорта и поддерживающих свойств на протяжении всего срока службы

  • Упаковочные и амортизирующие материалы: Оценка ударопоглощающих свойств после многократного использования

Интерпретация результатов

Испытание губки на усталость по ISO 3385 определяет как начальную твердость пены, так и потерю твердости после усталости.

  • Высокая долговечность: Низкая потеря твердости указывает на долгий срок службы материала.

  • Низкая долговечность: Значительная потеря твердости указывает на раннюю деформацию.

  • Оптимальные значения: Материалы, сочетающие комфорт и долговечность, предпочтительны для качественной продукции.

Таким образом, этот тест является важной частью контроля качества при серийном производстве.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Когда проводится испытание губки на усталость?
Оно проводится на стадии проектирования продукта, в процессе контроля качества и для проверки усталостной прочности и твердости после производства.

2. Существуют ли другие стандарты, кроме ISO 3385?
Да. Такие стандарты, как ASTM D3574, также используются для испытаний усталости и твердости пен.

3. Как значения твердости и усталости влияют на качество продукта?
Они напрямую определяют комфорт продукта, срок его службы и долгосрочную удовлетворённость клиента.

4. Является ли испытание ISO 3385 международно признанным?
Да, так как оно опубликовано ISO, оно признано во всем мире.

5. Сколько времени занимает тест?
Исключая кондиционирование, продолжительность зависит от количества циклов и может составлять от нескольких часов до нескольких дней.