اختبارات الجلد الصناعي DIN 53354 - اختبار الشد

يصف المعيار "DIN 53354 اختبار الجلود الاصطناعية - اختبار الشد"، الذي طوره المعهد الألماني للمعايير (DIN)، طريقة اختبار تستخدم لتحديد قوة الشد القصوى، وقوة الكسر، واستطالة الشد القصوى، والاستطالة عند الكسر والعلاقة بين قوة الشد والاستطالة.

ولأغراض هذا المعيار، تنطبق المصطلحات والتعريفات التالية:

• أقصى قوة شد: أقصى قوة شد يتم قياسها أثناء اختبار الشد.
• قوة الكسر: القوة المُقاسة أثناء اختبار الشد لحظة كسر العينة. إذا تطابقت قوة الشد القصوى مع قوة الكسر، يُستخدم مصطلح "قوة الشد القصوى" للإشارة إلى قوة الشد.
• أقصى إجهاد شد: هو نسبة الفرق بين الأطوال المقاسة وطول الضغط الحر للعينة.
• الاستطالة عند الانكسار: هي نسبة الفرق بين أطوال القياس المقاسة تحت حمل الانكسار وطول الضغط الحر للعينة.
• قوة الشد: القوة المؤثرة على العينة في اتجاه الشد في أي وقت أثناء اختبار الشد.
• التغير في الطول: الفرق بين الطول المقاس في أي وقت أثناء اختبار الشد وطول الضغط الحر للعينة.
• منحنى تغير قوة الشد مع الطول: يصف هذا المنحنى العلاقة بين قوة الشد وتغير طول العينة أثناء اختبار الشد. يوفر هذا المنحنى نظرة عامة على سلوك الاستطالة العام للعينة، ويسمح بتحديد قيم مميزة مختلفة.

عند إجراء هذا الاختبار، يجب استخدام آلة اختبار شد من الفئة 1، المحددة في معيار DIN 51221 لآلات اختبار الشد، مع تشغيلها بمعدل تغذية ثابت لمشبك الشد. يجب تصميم أداة تثبيت آلة اختبار الشد لضمان تثبيت العينة بإحكام على كامل عرضها دون إتلاف المشابك. يجب أن تكون آلة اختبار الشد مزودة بجهاز تسجيل مناسب لتسجيل منحنى تغير طول قوة الشد.

يجب أن تُجرى عملية أخذ العينات والمعالجة الأولية وفقًا للمعيار DIN 16906 "اختبار الصفائح والأغشية البلاستيكية - العينة والعينة - التحضير والتكييف". تُؤخذ خمس عينات اختبار، عرض كل منها 50 مم وطولها 300 مم، طوليًا وعرضيًا باتجاه الإنتاج. بالنسبة للجلد الصناعي المنسوج، تُؤخذ عينات الاختبار مع توجيه الألياف بشكل مستقيم.

في هذه المواصفة القياسية، يتم تحديد شروط الاختبار على النحو التالي:

• طول المشبك الحر: طول المشبك الحر للجلد الصناعي المنسوج هو 200 مم، وللجلد الصناعي المحبوك والرقائقي هو 100 مم.
• الحمل المسبق: يُعادل الحمل المسبق حوالي ١٪ من أقصى قوة شد. مع ذلك، لا ينبغي أن يُسبب استطالة تتجاوز ١٪.
• معدل التغذية: معدل تغذية المشبك الساحب هو 100 مم/دقيقة بالإضافة إلى 10 مم/دقيقة.

يجب إجراء اختبار الشد في الغلاف الجوي القياسي وفقًا لـ DIN 50014، مباشرة بعد المعالجة المسبقة للعينات وفقًا لهذا المعيار.

يجب تثبيت العينة بحيث تتوزع قوة الشد المسبق بالتساوي قدر الإمكان على عرضها. يجب تطبيق قوة الشد المسبق باستخدام مشبك بعرض يزيد عن 50 مم. من المهم التأكد من محاذاة المحور الطولي للعينة مع محور الشد.

إذا لم تتطابق قوة الكسر مع أقصى قوة شد، فيجب تسجيل منحنى قوة الشد-الطول. كما يُعدّ تسجيل منحنى قوة الشد-الطول ضروريًا عند تحديد معايير محددة، مثل تغير الطول عند قوة شد معينة، والعكس صحيح.

خلال عملية التقييم، لا يُؤخذ بعين الاعتبار الاختبارات التي تُجرى على العينات التي تنكسر مباشرةً من المشابك. تشمل التقييمات الأخرى ما يلي:

• أقصى قوة شد: يتم تحديدها بوحدة نيوتن دون تحديد عرض العينة.
• قوة الكسر: يتم إعطاؤها بوحدة N دون تحديد عرض العينة.
• أقصى إجهاد شد: يتم حسابه وفقًا للصيغة الواردة في المعيار كنسبة مئوية من طول الضغط الحر.
• الاستطالة عند قوة الكسر (نسبة مئوية): يتم حسابها وفقًا للصيغة المعطاة وفقًا لطول الضغط الحر.
• معلمات قوة الشد وتغير الطول: يتم تعيين قيمة قوة الشد لكل قيمة تغير في الطول والعكس صحيح، بحيث يمكن تحديد المعلمات المقابلة.
• التقييم الإحصائي: إذا تم تقييم نتائج الاختبار إحصائيًا، فيجب تضمين المعلومات التالية في تقرير الاختبار بشكل منفصل لكل اتجاه:
  • جميع القيم الفردية
  • عدد القياسات
  • المتوسط ​​الحسابي
  • الانحراف المعياري

يُعدّ معيار DIN 53354 مهمًا لأنه يُوفر طريقةً قياسيةً لاختبار قوة شد الجلد الصناعي. يتضمن هذا المعيار إجراءاتٍ لقياس مدى قوة تحمل الجلد الصناعي قبل الكسر. يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية لتقييم متانته وملاءمته لمختلف التطبيقات.

تعتبر هذه المعايير مهمة للأسباب التالية:

• ضمان الجودة: يضمن معيار DIN 53354 استيفاء الجلود الصناعية لمعايير الجودة المتسقة. ومن خلال تحديد اختبار شد قياسي، يُمكّن هذا المعيار المصنّعين من تقييم قوة المادة وخصائص استطالتها، مما يضمن موثوقيتها في منتجات مثل التنجيد، وديكورات السيارات، والأحذية، والملابس.
• الامتثال الصناعي: تعتمد العديد من الصناعات، مثل صناعة السيارات والأثاث، على الجلد الصناعي لفعاليته من حيث التكلفة وتعدد استخداماته. يوفر هذا المعيار طريقة اختبار مقبولة عالميًا تُمكّن المصنّعين من الامتثال للمتطلبات التنظيمية ومتطلبات العملاء، لا سيما في الأسواق التي تُعتمد فيها معايير DIN على نطاق واسع.
• تطوير المنتجات والابتكار: يساعد هذا المعيار المهندسين والمصممين على اختيار المواد المناسبة من خلال توفير بيانات موثوقة حول خصائص الشد. يُعد هذا المعيار بالغ الأهمية لتطوير منتجات جلدية صناعية جديدة ذات أداء مُحسّن، مثل المتانة أو المرونة المُحسّنة، ومُصممة خصيصًا لاستخدامات مُحددة، مثل أغشية السيارات أو مواد التغليف.
• المقارنة: يُوحّد هذا المعيار عملية الاختبار، ويضمن مقارنة متسقة لمنتجات الجلد الصناعي بين المصنّعين والمناطق. يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية للمشترين والمهندسين الذين يُحدّدون مواد المشاريع، ويضمن ثقتهم ببيانات الأداء المُقدّمة.
• سلامة المستهلك والأداء: يُستخدم الجلد الصناعي غالبًا في التطبيقات التي تتطلب متانة عالية تحت الضغط، مثل مقاعد السيارات أو معدات الحماية. يضمن اختبار الشد قدرة المادة على تحمل قوى الطبيعة، مما يُسهم في سلامة المنتج النهائي وطول عمره. على الرغم من اقتراح استبدال معيار DIN EN ISO 1421 بمعيار DIN 53354 في بعض التطبيقات، إلا أنه يبقى المرجع في بعض الصناعات.
• التطبيقات العملية:
  • صناعة السيارات: تضمن أن الجلود الاصطناعية المستخدمة في التصميمات الداخلية للسيارات أو فتحاتها مقاومة للإجهاد الميكانيكي والظروف البيئية.
  • الأثاث والمفروشات: يضمن أن الجلد الصناعي الموجود على الأرائك أو الكراسي مقاوم للتآكل والتلف.
  • مختبرات الاختبار: تستخدم المختبرات معيار DIN 53354 لتوفير خدمات الاختبار المعتمدة لمساعدة الشركات المصنعة على التحقق من صحة منتجاتها.

وبالتالي، يُعدّ معيار DIN 53354 بالغ الأهمية لضمان جودة الجلود الصناعية وموثوقيتها وقابليتها للمقارنة، مما يدعم الصناعات في إنتاج منتجات آمنة ومتينة. ورغم استكماله بمعايير أحدث، فإن دوره في تطبيقات محددة وأهميته التاريخية يُبقيانه ذا صلة.

مؤسستنا، التي تدعم الشركات في جميع القطاعات منذ سنوات من خلال مجموعة واسعة من أنشطة الاختبار والقياس والتحليل والتقييم، تضم فريقًا قويًا من الموظفين يتابعون عن كثب التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، ويعملون على تطوير أنفسهم باستمرار. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار DIN 53354 لاختبار الجلود الاصطناعية - اختبار الشد.