DIN 53579 Prüfung flexibler Zellwerkstoffe – Eindruckprüfung an Fertigteilen

Die DIN-Norm „DIN 53579 Prüfung flexibler zellulärer Werkstoffe – Eindruckprüfung an Fertigteilen“ beschreibt ein zerstörungsfreies Verfahren zur Bestimmung der Eindrucksteifigkeit flexibler Formschäume mit einer Mindestdicke von 10 mm. Mit diesem Verfahren lässt sich die Eindringkraft bei gegebener Eindringtiefe in Newton bzw. die Eindringtiefe bei gegebener Eindringkraft in Millimetern angeben.

Dieses Verfahren eignet sich zur Durchführung von Prüfungen direkt an Formteilen. Die in dieser Norm beschriebene Prüfung ist nicht geeignet zur Bestimmung der Steifigkeit von extrudierten Profilen, die üblicherweise als Schwammgummi oder expandierter Gummi bezeichnet werden.

Die DIN 53579 enthält ein Verfahren zur Bestimmung der Eindrucksteifigkeit von Fertigteilen aus flexiblen, zellularen Formwerkstoffen wie Polyurethanschäumen und anderen weichen elastischen Schäumen.

Diese Norm legt ein zerstörungsfreies Eindringverfahren fest, das direkt an fertigen Bauteilen (nicht an aus dem Material geschnittenen Proben) durchgeführt wird. Dieses Verfahren ist für flexible Formschäume mit einer Mindestdicke von 10 mm anwendbar.

Dieser Test ist besonders wichtig in Branchen, in denen Komfort, Stützkraft und Haltbarkeit des Schaumstoffs entscheidend sind, darunter:

• Automobil (Fahrzeugsitze, Kopfstützen, Armlehnen, Seitenverkleidungen)
• Möbel (Polstermöbel, Matratzen, Kissen)
• Weitere Anwendungen mit geformten Schaumstoffpartikeln

Diese Methode misst, wie der Schaum auf lokalen Druck reagiert und simuliert reale Belastungsbedingungen am tatsächlichen Produkt anstelle von standardisierten Blöcken.

Die Norm DIN 53579 konzentriert sich auf die Eindruckhärte und kann, abhängig vom gewählten Verfahren, einen von zwei Hauptwerten festlegen:

• Eindringkraft: Die Kraft, die erforderlich ist, um eine bestimmte Eindringtiefe zu erreichen (in Newton).
• Eindringtiefe / -verschiebung: Die unter einer bestimmten Krafteinwirkung erreichte Tiefe (in Millimetern).

Dieser Test wird typischerweise durchgeführt, indem eine zylindrische oder kugelförmige Eindringspitze (Kolben) mit kontrollierter Geschwindigkeit in die Schaumstoffoberfläche gedrückt wird. Er misst das Kraft-Weg-Verhältnis, ohne das Bauteil zu beschädigen.

Anders als die einschlägige internationale Norm „ISO 2439 Flexible zelluläre Polymerwerkstoffe – Bestimmung der Steifigkeit (Eindringverfahren)“ (die die Eindringsteifigkeit von Schaumstoffproben prüft und spezifische Parameter enthält), definiert die DIN 53579 primär das Prüfverfahren und die Prüfgeräte. Die genauen Prüfparameter (z. B. Größe der Eindringspitze, Eindringtiefe, Kraftniveaus, Anzahl der Zyklen) werden üblicherweise in der Produktspezifikation oder vom Kunden (z. B. Werksnormen eines Automobilherstellers) festgelegt.

Weitere Normen im Zusammenhang mit DIN 53579 sind:

• ISO 2439: Ähnlicher Härtetest mittels Eindruckverfahren, jedoch hauptsächlich für flache Schaumstoffproben mit definierten Parametern.
• ASTM D3574 (insbesondere Test B1/B2): Enthält vergleichbare Methoden, die für flexible Schäume auf dem amerikanischen Markt verwendet werden.

Viele Automobilhersteller beziehen sich bei der Qualitätskontrolle von Sitzschaum auf die DIN 53579 oder passen sie ihren eigenen internen Spezifikationen an.

Hersteller und Prüflaboratorien verwenden diese Norm für folgende Zwecke:

• Qualitätskontrolle von Formteilen aus Schaumstoff.
• Überprüfung der Schaumrezeptur und -verarbeitung.
• Gewährleistung gleichbleibender Komfort- und Unterstützungsfunktionen in den Endprodukten.
• Beurteilungen der Ausdauer und des Alterungsprozesses (manchmal in Kombination mit anderen Tests)

Zu den Prüfgeräten gehören typischerweise Universalprüfmaschinen mit speziellen Druckplatten oder vertieften Enden, die für weiche Schaumstoffe geeignet sind.

Verschleißfestigkeit ist eine entscheidende Eigenschaft für Werkstoffe, die Reibung und Abrieb ausgesetzt sind, wie beispielsweise Reifen, Förderbänder, Schuhsohlen und Industriedichtungen. Die Norm DIN 53579 unterstützt Hersteller und Ingenieure bei der Bestimmung der Verschleißfestigkeit eines Werkstoffs unter mechanischer Belastung und gewährleistet so Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit im praktischen Einsatz.

Die Hauptziele der Norm DIN 53579 sind folgende:

• Zur Messung des Volumenverlusts einer Gummiprobe bei Einwirkung kontrollierter abrasiver Bedingungen.
• Um eine Vergleichsgrundlage für verschiedene Kautschukrezepturen zu schaffen.
• Zur Unterstützung der Qualitätskontrolle und Produktentwicklung.
• Um sicherzustellen, dass die Materialien die Leistungsanforderungen auch unter rauen Umgebungsbedingungen erfüllen.

Prinzipiell verwendet die DIN 53579 typischerweise ein Verfahren, das dem einer rotierenden zylindrischen Trommelvorrichtung ähnelt. Dieser Prozess umfasst im Allgemeinen folgende Schritte:

• Eine Gummiprobe wird gegen eine abrasive Oberfläche (typischerweise Schleifpapier, das an einer rotierenden Trommel befestigt ist) gepresst.
• Die Probe wird einer definierten Kraft und Bewegung ausgesetzt.
• Durch die Reibung nutzt sich das Material allmählich ab.
• Der Volumenverlust wird nach dem Test berechnet.

Die Verschleißfestigkeit ist umgekehrt proportional zum Volumenverlust:

• Geringerer Volumenverlust bedeutet höhere Verschleißfestigkeit.
• Ein höherer Volumenverlust deutet auf eine geringere Haltbarkeit hin.

Zu den Testgeräten gehören im Allgemeinen folgende:

• Rotierende Trommel, ausgekleidet mit genormtem Schleifpapier.
• Probenhalter mit kontrollierter Krafteinwirkung.
• Staubabsaugungssystem
• Präzisionswaage zur Massenmessung.
• Dicken- oder Dichtemessgeräte

Die Anforderungen an die Proben lauten wie folgt:

• Typischerweise zylindrische oder rechteckige Gummiproben.
• Glatte, makellose Oberflächen
• Vor der Prüfung unter Standardtemperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen konditioniert.
• Um den Massenverlust in einen Volumenverlust umzurechnen, ist die Kenntnis der Dichte erforderlich.

Die Norm DIN 53579 findet in folgenden Sektoren breite Anwendung:

• Automobil (Reifenprofile, Dichtungen, Schläuche)
• Schuhwerk (Sohlen und Schutzschichten)
• Bergbau und Bauwesen (Förderbänder, Auskleidungen)
• Industriemaschinen (Dichtungen, Zylinder)

Dieser Standard wird aus folgenden Gründen als wichtig erachtet:

• Gewährleistet die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit des Produkts.
• Es trägt dazu bei, Wartungs- und Ersatzkosten zu reduzieren.
• Es ermöglicht einen Materialvergleich zwischen den Lieferanten.
• Es unterstützt die Forschung und Entwicklung von Hochleistungselastomeren.
• Es trägt zur Sicherheit bei, insbesondere bei kritischen Anwendungen wie Reifen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass DIN 53579 eine entscheidende Rolle bei der Bewertung der Verschleißfestigkeit von Gummimaterialien spielt. Durch die Bereitstellung eines einheitlichen und reproduzierbaren Prüfverfahrens unterstützt es die Industrie bei der Auswahl geeigneter Werkstoffe für Anwendungen, bei denen Reibung, Verschleiß und Langlebigkeit kritische Faktoren sind.

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 53579 an.