DIN 53572 Prüfung flexibler zellularer Werkstoffe – Bestimmung der bleibenden Druckverformung nach konstanter Beanspruchung

Die vom Deutschen Institut für Normung (DIN) herausgegebene Norm „DIN 53572 Prüfung von flexiblen zellulären Werkstoffen – Bestimmung der Druckverformung nach konstanter Spannung“ beschreibt ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Druckverformung von flexiblen zellulären (Schaum-)Werkstoffen wie Polyurethanschäumen, Polyethylenschäumen, Gummischäumen und anderen elastomeren zellulären Produkten.

Die bleibende Verformung unter Druck misst, wie gut ein Material nach einer Kompression unter konstanter Spannung (konstanter prozentualer Verformung) über einen bestimmten Zeitraum seine ursprüngliche Dicke wiedererlangt. Dieser Prozess wird typischerweise bei Raumtemperatur oder bei hohen Temperaturen durchgeführt. Ein niedrigerer Wert der bleibenden Verformung unter Druck deutet auf eine bessere elastische Rückstellung und Langzeitstabilität hin, was für Anwendungen wie die folgenden entscheidend ist:

• Sitz- und Polsterschaumstoffe
• Dichtungsbänder und Dichtungen
• Akustik- und Wärmedämmung
• Verpackungs- und Polstermaterialien
• Fahrzeuginnenraumkomponenten

Dieses Prüfverfahren bewertet die Beständigkeit eines Materials gegen bleibende Verformung (Formänderung) bei Verwendung unter Druckbedingungen über einen längeren Zeitraum.

Die grundlegenden Prüfprinzipien dieser Norm lauten wie folgt:

• Kompressionsgrade: Typischerweise 20 %, 25 %, 50 % oder andere festgelegte Prozentsätze der ursprünglichen Dicke.
• Dauer: Typischerweise 22 Stunden, 24 Stunden, 48 Stunden, 72 Stunden oder 100 Stunden.
• Temperaturen: Raumtemperatur (23 Grad) oder hohe Temperatur (z. B. 70 Grad).
• Erholungszeit: Üblicherweise 30 Minuten (eine halbe Stunde) nach der Dekompression.
• Berechnung: Berechnet nach der in der Norm angegebenen Formel.

Die Werte liegen typischerweise zwischen maximal 5 Prozent (ausgezeichnete Rückgewinnung) und 10-30 Prozent oder höher, abhängig von der Schaumart und den Bedingungen.

Bei dieser Methode werden standardisierte Prüfkörper zwischen parallelen Platten unter konstanter Spannung zusammengedrückt, für eine bestimmte Zeit und Temperatur gehalten, die Kompression gelöst, eine Erholung ermöglicht und die verbleibende Dickendifferenz gemessen.

Heute wurde die DIN 53572 durch die Norm „DIN EN ISO 1856 Flexible zelluläre Polymerwerkstoffe – Bestimmung der bleibenden Druckverformung“ ersetzt. In technischen Datenblättern für Schäume (z. B. Polyethylen, PVC oder Recyclinggummischäume) findet man jedoch häufig Formulierungen wie „Bleibende Druckverformung – DIN 53572“, die bestimmte Prüfbedingungen spezifizieren. Dies erleichtert Ingenieuren und Einkäufern den Vergleich von Flexibilität und Dauerhaftigkeit.

Kurz gesagt, DIN 53572 ist eine deutsche Industrienorm, die Verfahren zur Bestimmung der Reißfestigkeit von Gummimaterialien festlegt. Diese Eigenschaft misst, wie gut eine Gummiprobe dem Fortschreiten eines vorhandenen Schnitts oder Risses unter mechanischer Belastung widersteht. Sie ist besonders wichtig in Anwendungen, bei denen Gummibauteile wiederholter Belastung, Verformung oder rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind.

Das Hauptziel der DIN 53572 ist die Bereitstellung einer einheitlichen und reproduzierbaren Methode zur Bewertung der Weiterreißfestigkeit. Im Gegensatz zu einfachen Zugversuchen konzentriert sich diese Norm auf die Entstehung und Ausbreitung von Rissen und bietet somit eine realistischere Darstellung realer Versagensmechanismen.

Das beschriebene Prüfverfahren umfasst im Allgemeinen Folgendes:

• Um eine Gummiprobe mit einer vordefinierten Kerbe oder einem Schnitt herzustellen.
• Aufbringen einer Zugkraft mithilfe einer Prüfmaschine.
• Die Kraft messen, die erforderlich ist, um den Riss zu spreizen.

Die Reißfestigkeit wird anhand der maximal angewendeten Kraft und der Probendicke berechnet.

Die Norm DIN 53572 definiert typischerweise verschiedene Probenformen, darunter:

• Muster in Form von Hosen
• Angular-Testfragmente
• Kerbgrab-Typusexemplare

Jeder Probentyp ist so konzipiert, dass er unterschiedliche Spannungsverteilungen und Rissausbreitungsverhalten simuliert.

Um die Einheitlichkeit zu gewährleisten, legt die Norm Folgendes fest:

• Prüfgeschwindigkeit (z. B. konstante Traversengeschwindigkeit)
• Temperaturbedingungen (typischerweise Standardlaborklima)
• Richtlinien zur Probenvorbereitung
• Konditionierungsphase vor dem Test

Die Norm DIN 53572 findet in folgenden Sektoren breite Anwendung:

• Automobilindustrie (Dichtungselemente, Dichtungen, Reifen)
• Luftfahrt (flexible Komponenten)
• Konstruktion (Membranen, Dämmstoffe)
• Konsumgüter (Schuhe, Gummiprodukte)

Die Norm DIN 53572 gilt aus folgenden Gründen als wichtig:

• Es sagt reale Ausfälle voraus: Gummimaterialien versagen oft aufgrund von Risswachstum und nicht durch einfachen Bruch. Dieser Test hilft, diese Bedingungen zu simulieren.
• Qualitätskontrolle: Hersteller nutzen dies, um eine gleichbleibende Materialleistung über alle Produktionschargen hinweg sicherzustellen.
• Materialvergleich: Ermöglicht es Ingenieuren, verschiedene Gummimischungen zu vergleichen und die am besten geeignete auszuwählen.
• Sicherheit und Zuverlässigkeit: Eine hohe Reißfestigkeit ist für Bauteile, die dynamischen Belastungen ausgesetzt sind, von entscheidender Bedeutung und erhöht die Lebensdauer und Sicherheit des Produkts.

Die Hauptvorteile dieses Standards sind:

• Realistische Simulation der Rissausbreitung.
• Anwendbar auf eine breite Palette von Gummimaterialien.
• Standardisiert und weithin akzeptiert

Dieser Standard hat jedoch einige Einschränkungen:

• Die Ergebnisse können je nach Probenart variieren.
• Es reagiert empfindlich auf Testbedingungen und Probenvorbereitung.
• Es ist kein vollständiger Indikator für die allgemeine mechanische Festigkeit.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Norm DIN 53572 eine entscheidende Rolle bei der Bewertung der Dauerhaftigkeit und Zuverlässigkeit von Gummimaterialien spielt, indem sie das Reißausbreitungsverhalten untersucht. Sie ergänzt andere mechanische Prüfverfahren und ist unverzichtbar für Branchen, in denen Materialversagen durch Reißen erhebliche Sicherheits- oder Leistungsprobleme verursachen kann.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm DIN 53572 an.