Rugalmas poliuretán habot használnak autóülésekben, matracokban, bútorokban és ipari párnázásban. Ezeket az anyagokat deformációra tervezték, de a gyártás, az összeszerelés és a szerviz során is ellenállniuk kell a húzóerőknek.
A húzóképességük mérése nem mindig egyszerű. Egy rosszul vágott példány, túlzott fogási nyomás vagy helytelen megnyúlási mérés befolyásolhatja az eredményt, mielőtt az anyag tényleges húzási viselkedése kialakulna.
Az ISO 1798:2008 előír egy módszert a rugalmas sejtes polimer anyagok húzószilárdságának és nyúlásának meghatározására a töréskor. A módszer előkészített mintát használ, amelyet kontrollált sebességgel nyújtanak ki a repedésig.
Ez az útmutató a legfontosabb tesztkövetelményeket, a minták előkészítését, a vizsgálati eljárást, a gyakori hibákat, valamint a megfelelő habhúzós tesztgép kiválasztását tartalmazza.
ISO 1798 tesztkövetelmények egy pillantásra
Az ISO 1798:2008 rugalmas sejtes polimer anyagokra készült, beleértve a megfelelő rugalmas poliuretán habokat is.
A teszt két anyagtulajdonságot határoz meg: a húzószilárdságot és a töréskor történő nyúlást.
| Test Parameter | ISO 1798:2008 követelmény |
|---|---|
| Tesztmódszer | Húzóteszt a minta repedéséig |
| Példánytípus | 1-es vagy 1A típusú súlyzó | példány
| Példányvastagság | 10–15 mm |
| Tesztsebesség | 500 ± 50 mm/min |
| Erőmérés | 0,5-ös vagy 1-es osztály ISO 7500-1:2004 alapján, a használt terhelési tartományon |
| Érvényes eredmények | Általában öt példány tör a jelölt nyomtávon | belül
| Standard conditioning | Legalább 16 óra az egyik megadott hőmérséklet/páratartalom | légkör alatt
| Teszteredmények | Húzószilárdság (kPa) és töréskor megnyúlás (%) |
Az alkalmazandó szabványos kiadást és az ügyfél-specifikus tesztkövetelményeket a tesztelés előtt meg kell erősíteni.
Forrás: ISO 1798:2008, 4–7. záradék. Lásd az alábbi szabványokat és műszaki hivatkozásokat.
Mit mérő az ISO 1798?
Húzószilárdság
A húzószilárdság azt a maximális húzóerőt jelenti, amelyet egy habmintát fenntart az eredeti keresztmetszet területéhez képest.
Az eredményt a maximális rögzített erővel és a példány kezdeti keresztmetszeti területével számítják ki.
Húzószilárdság (kPa) = Maximális erő (N) × 1 000 / Eredeti keresztmetszeti felület (mm²)
Például, ha egy példány kezdeti keresztmetszeti területe 130 mm², és eléri a maximális erőt 20 N:
Húzószilárdság = 20 × 1 000 / 130 = 153,8 kPa
Ez egy szemléltető számítás, nem tényleges teszteredmény.
A húzószilárdság hasznos a habformák összehasonlításához, a gyártási konszentencia monitorozásához és az anyaghibák vizsgálatához.
Elongáció a szünetnél
Az elongáció a töréskor azt méri, hogy a meghatározott mérőhossz megnövekedik közvetlenül a példány repedése előtt.
Törésnél lévő nyúlás (%) = [(Lépcső hossza a törésnél − Eredeti nyomtávhossz) / Eredeti lépcsőhossz] × 100
Ha egy példány kezdeti mérőhossza 40 mm, és közvetlenül a repedés előtt eléri a 120 mm-t, akkor a számított megnyúlás a töréskor 200%.
A hab viszonylag alacsony húzószilárdsággal bír, de mégis jelentősen megnyúlik, mielőtt eltörne.
Ezért a húzószilárdságot és a töréskor lévő nyúlást együtt kell értékelni.
Mely habanyagokat lehet tesztelni?
Tipikus alkalmazások közé tartozik a rugalmas poliuretán hab, amelyet a következőkben használnak:
-
Autós ülések és belső párnázás
-
Matracok és kárpitozott bútorok
-
Rugalmas csomagolás és védőpárnázás
-
Ipari habalkatrészek
-
Egyéb rugalmas sejtes polimer termékek
Az ISO 1798-at nem szabad automatikusan használni merev cellás műanyagokhoz vagy szilárd gumihoz. Ezek az anyagok más tesztelési módszereket is igényelhetnek, például ISO 1926 merev sejtes műanyagokhoz vagy ISO 37 vulkanizált és termoplasztikus gumihoz.
ISO 1798 minták: Alak, előkészítés és kondicionálás
A minták előkészítése jelentős változásforrás a rugalmas habhúzós tesztek során.
A szilárd műanyag mintákkal ellentétben a rugalmas hab összenyomódik vagy sérülhet vágás, kezelés és fogás során. A példány szélén lévő kisebb hibák korai törés helyszínévé válhatnak.
1-es és 1A típusú példányok
Az ISO 1798:2008 két kézizós alakú mintás konfigurációt határoz meg.
| Dimenzió | 1-es típus | 1A típus |
|---|---|---|
| Teljes hossz | 152 mm | 120 mm |
| Váll szélessége | 25 mm | 25 mm |
| Keskeny metszeszet szélessége | 13 mm | 10 mm |
| Vastagság | 10–15 mm | 10–15 mm |
| Jelölt nyomtáv | 25–50 mm | Akár 40 mm-ig |
A méretek a meghatározott vágási geometriára és a minták előkészítésére utalnak. A laboratóriumoknak a hivatalos szabványos rajzot kell megnézniük a teljes vágóprofilról, sugarakról és tűrésekről.
Vágási minőség és mintavételi irány
A példány széleinek simának és látható károsodástól mentesnek kell lenniük.
Egy tompa vágóeszköz összenyomhatja a habot, vagy apró szakadásokat okozhat a keskeny szakaszon. Ezek a hibák helyi feszültségkoncentrációt hozhatnak létre, és a példány korai törését okozhatják.
A sejtorientáció szintén befolyásolhatja a húzódási viselkedést.
Ha domináns sejtorientáció létezik, az ISO 1798 meghatározza a mintavételi irányt ehhez az orientációhoz képest. Ha a szükséges orientáció nem érhető el, a tényleges irányt be kell jelenteni.
Azösszehasonlító vizsgálatokhoz a mintákat következetesen kell előkészíteni egyik anyag tételtől a másikig.
Kondicionálás tesztelés
előttA szabványos eljárás szerint az anyagokat általában csak a gyártás után legalább 72 órával teszteljük, az ISO 1798 által meghatározott kivételek kivételével együtt.
A tesztelés előtt a mintákat vagy az őket kivágott anyagot általában legalább 16 órán át kondicionálják az alábbi légkör egyikében:
-
23 ± 2°C és 50 ± 5% relatív páratartalom
-
27 ± 2°C és 65 ± 5% relatív páratartalom
ISO 1798 specifikus előírásokat biztosít a korábbi tesztelési és minőségellenőrzési alkalmazások számára is. Ezeket a kivételeket nem szabad alapértelmezett eljárásként kezelni.
A tesztet ugyanazon hőmérsékleten és páratartalomban kell végezni, mint a kondicionálásnál.
Forrás: ISO 1798:2008, 5.1–5.4 és 6.4.
Hogyan végezzünk ISO 1798 habhúzótesztet
A megbízható teszt a mintával és a szükséges mérési módszerrel kezdődik, nem csupán a start gomb megnyomásával.
1. lépés — Készítse elő és vizsgálja meg a mintákat
Készítsd elő az 1-es vagy 1A típusú mintákat a megfelelő vágóeszközzel.
Ellenőrizze a látható hibákat, szabálytalan éleket és a minta eltávolítása során keletkezett sérüléseket.
Készíts elő elég mintát, hogy elérd a szükséges mennyiségű érvényes eredményt. A szokásos ISO 1798 eljárás szerint a tesztelés addig folytatódik, amíg öt kielégítő törést nem érnek el a mérő hosszán belül, hacsak nem állapodtak meg másként.
2. lépés — Mérjük meg a vastagságot és jelöljük meg a mérő hosszát
A kondicionálás után határozzák meg a minta vastagságát a szabvány és a hivatkozott dimenziómérési módszer szerint.
Az ISO 1798 öt egyenletesen elosztott helyen követeli a vastagságmérést a releváns anyagterületen, meghatározott változtatási határokkal.
Az eredeti nyomtávhosszt két referenciavonal segítségével jelöljük meg.
A vonalak közötti távolságot pontosan kell meghatározni, mert ezt használják a töréskor kiszámító nyúlásra.
3. lépés — Szereld be a mintát a markolatosokba
A mintát szimmetrikusan helyezzük el, hogy a húzóerő a keresztmetszetén a lehető legegyenletesebben oszljon el.
A markolatoknak meg kell akadályozniuk a csúszást anélkül, hogy károsítanák a habot.
Kerüld a mintát elcsavarodó vagy egyenetlen feszültség kialakulását a két oldal között.
A szabvány korlátozott előterhelést engedélyez, de ezt a meghatározott eljárás szerint kell alkalmazni, és figyelembe kell venni az elongációmérési referencia meghatározásakor.
4. lépés — Állítsd be a tesztsebességet
Állítsd be a gépet a szükséges állkapcs-távolsági sebességre:
500 ± 50 mm/perc
Megerősít, hogy a kiválasztott berendezéskonfiguráció képes fenntartani a szükséges sebességet a tervezett tesztkörülmények között.
5. lépés — Hosszabbítsd meg a mintát a szakadásig
Kezdjük el a tesztet, és rögzítsd a maximális húzóerőt.
A mérő hosszát közvetlenül a repedés előtt olyan mérési módszerrel határozzuk meg, amely megfelel az alkalmazandó követelményeknek.
Figyeld meg a mintát a tesztelés során, különösen a látható csúszás, rendellenes deformáció vagy a markolatok közelében lévő hibák esetén.
6. lépés — Ellenőrizd az eredmény érvényességét
Az a példány, amely a meghatározott mérőhosszon kívül tör, az ISO 1798 eljárás alapján el kell utasítani.
Folytassuk a tesztelést, amíg a szükséges számú kielégítő eredmény meg nem érkezik.
Ne fogadja el automatikusan minden erőgörbét csak azért, mert a gép maximális erőt rögzített.
7. lépés — Számold ki és jelentse az eredményeket
Számold ki a húzószilárdságot és a törésnél az elongációt minden érvényes példány esetében.
A szabványos tesztjelentéshez az ISO 1798 előírja a jelentési követelményeket, amelyek tartalmazzák a medián húzószilárdságot és a medián megnyúlás töréskor eredményeit, valamint a releváns anyag-, minta és tesztállapot-információkat.
Ha az ügyfelek átlagokat, szórásokat vagy egyéni erő-kiterjesztési görbéket is igényelnek, ezek kiegészítő információként bekerülhetnek.
Forrás: ISO 1798:2008, 6–8. záradék.
Gyakori habhúzó-teszt hibák és azok felismerése
A rugalmas habhúzós teszt következetlen eredményeket eredményezhet, még akkor is, ha a tesztgép normálisan működik.
A következő problémákat érdemes megvizsgálni, mielőtt váratlan eredményeket tulajdonítanának magának az anyagnak.
Példány csúszása
Ha a markolatok nem tartják biztonságosan a habot, a példány elmozdulhat a töltés során.
Ez torzíthatja az erő és a nyúlás közötti mérési viszonyt, különösen akkor, ha gépmozgást használnak a megnyúlás mérésének részeként.
Mit érdemes ellenőrizni: A markolat felületei, a csípőnyomás, a példányok elhelyezkedése és minden látható mozgás a markolatok határainál.
A szorítóerő növelése nem mindig a helyes megoldás, mert a túlzott nyomás károsíthatja az anyagot.
Korai törés a markolatok közelében
A fogási terület közelében bekövetkező törés helyi feszültségkoncentrációra, egyenetlen terhelésre vagy a markolatos felületek károsodására utalhat.
Mit érdemes ellenőrizni: A markolatok igazítása, érintkezési terület, állkapcs szélei, a minta állapota és a csípés elrendezése.
Az ISO 1798 szerint az a példány, amely a jelölt mérőtávon kívül tör, nem elfogadható kielégítő eredménynek.
Helytelen megnyúlásmérés
A gép keresztfejének mozgása nem feltétlenül egyezik a példány jelölt mérőhosszának változásával.
A markolatok mozgása, a minta csúszása és a gép betartása befolyásolhatja ezeknek a méréseknek a kapcsolatát.
Az ISO 1798 előírja, hogy a megfelelő mérőtávokat meghatározott pontossági határokon belül kell megmérettetni. Mechanikus vagy optikai extenzométerek használhatók, amennyiben megfelelnek az adott követelményeknek.
A mérési módszert a szabvány, a hab várható nyúlása és a minta fizikai jellemzői alapján kell kiválasztani.
Túlzott eltérés a példányok
közöttNagy különbségek az eredmények között a példány vastagságában, vágási minőségében, cella orientációjában, kondicionálásában vagy a rögzítő beállításában is előfordulhat.
Egy gyakorlati hibakeresési sorrend a következő:
-
Vizsgáld meg a minta széleit és a töréseket.
-
Ellenőrizd a minta méretét és a mintavételi irányt.
-
Megerősít a fogás igazítását és figyelje a csúszást.
-
Ellenőrizd a kondicionálást és a tesztsebességet.
-
Nézze át az erő- és nyúlásméréseket.
Csak azután, hogy ezeket a tényezőket felmérték, lehet a változást elsősorban anyagi tulajdonságként értelmezni.
Hogyan válasszunk habhúzóteszt gépet
Egy megfelelő habhúzóteszt biztosítja a szükséges tesztsebességet és megbízható erőmérést, miközben figyelembe veszi a példány szorítási és nyújtási igényeit.
Válaszd ki a terhelési cellát a várható erő
körülA rugalmas habminták gyakran viszonylag alacsony húzóerőt eredményeznek.
Ha egy gépet csak a maximális teherkapacitása alapján választasz, a tényleges teszterő a legmegfelelőbb mérési tartományon kívül maradhat.
A kiválasztott terhelési cellának megfelelő pontosságot kell biztosítania a teszt során elvárt erők felett.
Az ISO 1798:2008 esetében az erőmérő rendszernek meg kell felelnie az ISO 7500-1 meghatározott pontossági osztálynak a használt terhelési tartományon.
Megerősít a szükséges sebességet
Az ISO 1798 névleges állkapcs-elválasztási sebességet alkalmaz, 500 mm/perc.
A gép maximális sebességét ellenőrizni kell a tényleges konfigurációval és a szükséges működési feltételekkel.
Válassz markolatot puha, összenyomható példányokhoz
A markolatok rögzíteni kell a mintát anélkül, hogy kárt okoznának vagy túlzott kompressziót okozna.
Mechanikus vagy pneumatikus fogásokat is figyelembe lehet venni a példány geometriája és anyagi jellemzői alapján.
A megfelelő markolatos kialakítást a valódi habmintával kell ellenőrizni, amikor csak lehetséges.
Ellenőrizd a rendelkezésre álló mozgás- és nyúlásmérést
A rugalmas hab jelentősen megnyúlik a repedés előtt.
A gépnek elegendő használható mozgást kell biztosítania a fogaszolók beszerelése után.
Az elongációs mérési rendszernek a várható deformációt is figyelembe kell vennie, miközben megfelelnie kell a vonatkozó pontossági követelményeknek.
Ezeket a szempontokat együtt kell értékelni, nem pedig a stroke hosszát és a mérési tartományt egymástól független specifikációként kezelni.
ITM-LAB RS-8010A rugalmas habhúzós teszteléshez
Az ITM-LAB RS-8010A egy szervóvezérlésű, univerzális tesztgép alacsony erősségű mechanikai tesztalkalmazásokhoz.
Elérhető terhelési konfigurációi és tesztsebességtartománya alkalmassá teszi rugalmas habhúzós tesztre, a kiválasztott terhelési cella, a markolatok, a megnyúlásmérési módszer és a teljes tesztbeállítás ellenőrzésének feltételével.
Kapcsolódó berendezésspecifikációk
| Paraméter | RS-8010A |
|---|---|
| Berendezéstípus | Szervóvezérelt univerzális tesztgép |
| Elérhető erőkapacitások | 50 N–5 kN |
| Pontossági specifikáció | ±0,25%, az ellenőrzött mérési tartomány | függvényében
| Tesztsebességtartomány | 0,001–500 mm/perc |
| Ütem konfigurációk | 650 / 1000 mm |
| Habhúzó fogakók | A minta alapján válogatva |
| Megnyúlásmérés | A tesztmódszerhez szükséges konfiguráció |
Az ISO 1798 névleges tesztsebessége az RS-8010A megadott sebességtartományba esik.
Azonban önmagában a gépspecifikációk nem igazolják teljes megfelelést az ISO 1798-nak. Az erőmérő rendszert, a fixátor elrendezését, a tesztsebesség teljesítményét és a megnyúlásmérési módszert ellenőrizni kell a javasolt konfiguráció érdekében.
Példa: Rugalmas PU hab rendszer konfigurálása
Vegyük például egy laboratóriumot, amely rugalmas poliuretán habot kell tesztelnie az ISO 1798:2008 alapján.
Mielőtt gépkonfigurációt javasolnánk, a következő kérdésekre kell válaszolni:
Milyen mintát fognak tesztelni?
Megerősít 1-es vagy 1A típusú típust, vastagságot, mintavételirányt és várható anyagviselkedést.
Milyen húzóerő várható?
Használd a rendelkezésre álló anyagadatokat vagy előzetes tesztelési információkat a megfelelő tehercella kiválasztásához.
Hogyan fogják megfogni a példányt?
Vizsgálja felül a példány vastagságát, összenyomhatóságát és a fogás érintkezési követelményeit, hogy minimalizálja a csúszást és a sérülést.
Mennyi hosszabbításra számítanak?
Ellenőrizd a használható gép mozgását, és határozd meg, hogyan fogják mérni a mérő hosszát a repedés előtt.
Milyen dokumentáció szükséges?
Megerősít a szabványos kiadást, a kalibrációs követelményeket, a tesztjelentés formátumát és az ügyfél-specifikus elfogadási kritériumokat.
Ez a berendezés kiválasztási folyamatának példája, nem pedig egy befejezett ügyfélteszt jelentése.
A cél az, hogy először meghatározzuk a tesztelési követelményeket, majd ennek megfelelően konfiguráljuk a gépet.
Gyakran Ismételt Kérdések
Mire használják az ISO 1798-at?
Az ISO 1798 egy húzószilárdságot és nyúlást határoz meg rugalmas sejtes polimer anyagok, beleértve a megfelelő rugalmas poliuretán habokat is, a töréskor történő húzószilárdság és nyúlódás meghatározására.
Mi az ISO 1798 húzóteszt sebessége?
Az ISO 1798:2008 500 ± 50 mm/perc állkapcs-távolságot határoz meg.
Hány példány szükséges az ISO 1798-hoz?
Ha másként nem állapodnak meg, elegendő mintát kell tesztelni, hogy öt kielégítő eredményt kapjanak, amelyekben a repedés a jelölt mérőhosszon belül történik.
Képes egy univerzális tesztgép végezni az ISO 1798 tesztet?
Igen, feltéve, hogy a teljes gépkonfiguráció megfelel az erőmérés, a tesztsebesség, a fogás, a minta meghosszabbítása és a megnyúlás mérésének követelményeinek.
Az ISO 1798 ugyanaz, mint az ASTM D3574 E teszt?
Nem. Mindkettő foglalkozik a rugalmas hab húzóképességi tulajdonságaival, de műszaki követelményeik eltérnek. A két módszerrel elért eredményeket nem szabad közvetlenül felcserélhetőnek feltételezni.
Konfigurálja a habhúzó-tesztrendszerét az ITM-LAB-szal
A megbízható habhúzó-teszt a minta, a markolatok, a tehercella, a gépmozgás és a megnyúlásmérési módszer közötti kölcsönhatáson alapul.
Az ISO 1798 alkalmazásoknál a megfelelő berendezés kiválasztása a tesztkövetelményektől indul, nem pedig a gép maximális kapacitásától.
Az ITM-LAB áttekintheti a rugalmas habanyagot, a minta méreteit, a várható húzóerőt és a szükséges teszteljárást, hogy segítsen megtalálni a megfelelő RS-8010A konfigurációt.
Rugalmas habhúzó-teszt projektet tervezel?
Küldje el nekünk a mintafotóját vagy rajzát, az alkalmazandó szabványt, a várható erőtartományt és a megnyúlásmérési követelményeket.
Csapatunk áttekintheti a javasolt gép- és szerelvénykonfigurációt az árajánlat előtt.
