ASTM F1614 Stoßdämpfungseigenschaften von Materialsystemen für Sportschuhe

ASTM F1614 Stoßdämpfungseigenschaften von Materialsystemen für Sportschuhe

Der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Standard „ASTM F1614 Standard Test Method for Shock Attenuation Properties of Material Systems for Athletic Footwear“ beschreibt ein Testverfahren zur Messung der spezifischen Stoßdämpfungseigenschaften und der Kraft-Weg-Beziehungen bei schnellen Geschwindigkeiten von Materialsystemen, die in der Zwischensohle von Sportschuhen verwendet werden, die für den Einsatz bei normalen Laufbewegungen konzipiert sind.

ASTM F1614 Stoßdämpfungseigenschaften von Materialsystemen für Sportschuhe

Dieses Prüfverfahren umfasst drei verschiedene Verfahren zur Durchführung einer schnellen Kraftanwendung:

  • Verfahren A für Fallgewichts-Schlaggeräte
  • Verfahren B für Maschinen mit Schließkraftregelung
  • Verfahren C für druckverdrängungsgeregelte Maschinen

Die Reaktion des Materialsystems auf eine schnelle Krafteinwirkung kann bei jedem der drei Verfahren dieser Prüfmethode unterschiedlich sein.

Dieses Testverfahren basiert auf der Verwendung einer 8,5 kg schweren Masse, die aus einer Höhe von 50 mm fallen gelassen wird, um Spitzenkompressionskräfte zu erzeugen, die denen ähneln, die bei Fersenauftrittstests bei normaler Laufbewegung auf die Zwischensohle wirken. Dies erfordert eine starre Lagerung der Probe und die Energieübertragung durch ein gerades Rohr (Schläger) mit 45 mm Durchmesser.

Bei dieser Prüfmethode wird ein Impuls angewendet, um eine Hystereseschleife mit schnellem Verhältnis von Druckkraft zu Verschiebung zu erzeugen und die Stoßdämpfungseigenschaften der Probe zu bewerten. Die maximale Energie, die auf die Probe einwirkt, tritt bei der maximalen Verschiebung auf und sollte innerhalb von +10 % eines Referenzwerts liegen, der zur Normalisierung der Daten für Vergleichszwecke verwendet wird.

Die Stoßdämpfungseigenschaften dieser Prüfmethode beziehen sich auf den Energieverlust während des Hysteresezyklus, den Spitzendruck, die maximale Spannung und die durchschnittliche Steifigkeit. Jede dieser Eigenschaften hat je nach den Designzielen des Materialsystems im Sportschuhprodukt eine unterschiedliche Bedeutung.

Die mit dieser Prüfmethode erzielten Prüfergebnisse werden durch die Probendicke und die eingesetzte Referenz-Maximalenergie charakterisiert. Die Nennwerte der Probendicke für diese Prüfmethode liegen zwischen 5 und 35 mm. Der Standardwert für die eingesetzte Referenz-Maximalenergie beträgt 5,0 J. Andere Werte können verwendet werden, sofern sie im Bericht eindeutig angegeben sind.

Bei Verfahren A wird durch die Verwendung einer Masse von 8,5 kg und eines Anfangsabstands von 50 mm zwischen dem Rohr und der Probe der erforderliche Impuls erzeugt und es ergeben sich Werte der maximal aufgebrachten Energie im Bereich von 5 + 0,5 J, abhängig von der Probendicke und der Materialreaktion.

Bei den Verfahren B und C wird der erforderliche Impuls so erzeugt, dass die maximal angewendete Energie innerhalb von 10 Prozent (5 J) des Referenzwerts liegt und die Zeit zum Erreichen der maximalen Steuervariable (Kraft oder Verschiebung) 15 ms + 5 ms beträgt.

Die stoßdämpfenden Eigenschaften von Materialsystemen für Sportschuhe konzentrieren sich auf das Verständnis und die Bewertung, wie verschiedene Materialien und Materialkombinationen in Sportschuhen Aufprallkräfte absorbieren und ableiten. Dies ist entscheidend, um das Verletzungsrisiko zu senken und die Leistung von Sportlern zu verbessern. Stoßdämpfung bezeichnet die Reduzierung der auf den Körper übertragenen Aufprallkräfte. Dieser Prozess umfasst folgende Mechanismen: Energieabsorption, Energieableitung und Lastverteilung. Zur Bestimmung dieser Eigenschaften werden folgende Messtechniken eingesetzt: G-Kraft-Reduktion, Aufpralltests mit Falltürmen oder Kraftmessplatten und Zeit bis zum Erreichen der Spitzenkraft.

Für die Leistung und Sicherheit von Schuhen sieht der ASTM F1614-Standard Folgendes vor:

  • Es stellt sicher, dass die Schuhe eine ausreichende Dämpfung bieten, um den Träger vor Verletzungen durch wiederholte Stöße zu schützen.
  • Entscheidend für Sport-, Militär- und Arbeitsumgebungen, in denen häufig Stoßbelastungen auftreten.
  • Es hilft Herstellern, Materialien zu vergleichen und das Schuhdesign hinsichtlich Dämpfung, Energierückgabe und Gesamtleistung zu optimieren.
  • Es unterstützt Innovationen, indem es konsistente, vergleichbare Tests für verschiedene Designs ermöglicht.
  • Es bietet eine standardisierte Benchmarking-Einrichtung während der Produktion, um eine gleichbleibende Qualität der Schuhmaterialien zu gewährleisten.
  • Es schützt die Verbraucher indirekt, indem es die Verwendung von Inhaltsstoffen fördert, deren Leistung und Sicherheit wissenschaftlich bewertet wurden.

Der ASTM F1614-Standard verwendet typischerweise einen Schwerkraft-Aufpralltest, bei dem eine Masse auf eine Testprobe fallen gelassen wird. Zu den wichtigsten Messungen gehören die maximale G-Kraft (Stoß), die Energierückgabe (Rückprall) und die Verformungseigenschaften.

Kurz gesagt: Diese Norm ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass Schuhmaterialien sicher, bequem und stoßdämpfend sind. Sie ist ein wichtiges Instrument für Entwickler, Hersteller und Aufsichtsbehörden in der Schuh- und Schutzausrüstungsbranche.

Unser Unternehmen unterstützt seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Evaluierungsaktivitäten. Es verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der „ASTM F1614 Standardtestmethode für Stoßdämpfungseigenschaften von Materialsystemen für Sportschuhe“ an.

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