Die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) veröffentlichte Norm „ISO 845 Zellkunststoffe und -kautschuk – Bestimmung der Rohdichte“ beschreibt das Verfahren zur Bestimmung der Rohdichte und der Rohdichte des Kerns von Zellkunststoffen und -kautschuk.
Wenn das zu prüfende Material beim Formen oder Extrudieren Häute aufweist, kann die scheinbare Gesamtdichte, die scheinbare Kerndichte oder beides bestimmt werden. Bildet das Material beim Formen Häute, ist die Angabe der Gesamtdichte nicht genau.
Zellkunststoffe und -kautschuke sind Materialien, die durch die Einarbeitung von Gas in Kunststoff oder Gummi hergestellt werden. Dadurch entsteht eine Struktur mit zahlreichen kleinen, geschlossenen oder miteinander verbundenen Zellen. Das Ergebnis ist ein leichtes, flexibles und oft dämpfendes Material. Diese Materialien können offenzellig (miteinander verbundene Zellen) oder geschlossenzellig (voneinander isolierte Zellen) sein, was sich auf ihre Eigenschaften wie Weichheit, Isolierung und Wasseraufnahme auswirkt.
Zellkunststoffe sind Kunststoffe, die durch Aufschäumen eine Zellstruktur erhalten. Zu den gängigen Typen gehören:
Zellkunststoffe sind leicht, weisen eine gute Wärme- und Schalldämmung sowie eine hohe Schlagfestigkeit auf und weisen eine variable Dichte und Härte auf.
Zellkautschuke sind Gummimaterialien mit einer zelligen (geschäumten) Struktur, die dort eingesetzt werden, wo Dämpfung, Abdichtung oder Isolierung erforderlich sind. Zu den gängigen Typen gehören:
Zellkautschuke sind flexibel und elastisch, bieten gute Abdichtungs- und Stoßdämpfungseigenschaften, sind im Allgemeinen witterungs-, UV- und chemikalienbeständig und werden für Dichtungen, Schwingungsdämpfer und Verschlüsse verwendet. Sie werden in der Automobilindustrie für Dichtungen und Polsterungen, in der Bauindustrie zur Isolierung und zum Wetterschutz, in der Konsumgüterindustrie für Schwämme, Kissen und Schutzkleidung, in der Verpackungsindustrie für stoßdämpfende Einlagen und Schutzpolster sowie in der Medizin für orthopädische Stützen, Polster und Polsterungen eingesetzt.
Die Norm ISO 845 bietet eine standardisierte Methode zur Bestimmung der scheinbaren Dichte von Zellkunststoffen und -kautschuken, d. h. der Masse pro Volumeneinheit, einschließlich des Zellvolumens (offen oder geschlossen). Die scheinbare Dichte wird ermittelt, indem die Masse einer Probe durch ihr Gesamtvolumen geteilt wird, einschließlich aller offenen oder geschlossenen Zellen in der Struktur.
Die scheinbare Dichte ist aus folgenden Gründen wichtig:
Für die Zwecke der Norm ISO 845 gelten die folgenden Begriffe und Definitionen:
Jede Probe muss eine Form haben, die eine einfache Berechnung ihres Volumens ermöglicht. Das Material muss geschnitten werden, ohne seine ursprüngliche Zellstruktur zu zerstören. Die Proben müssen auf bestimmte Abmessungen zugeschnitten werden, um saubere und genaue Messungen zu gewährleisten. Die Probenabmessungen (Länge, Breite, Höhe) müssen genau gemessen und gewogen werden. Die Probengröße sollte vorzugsweise so groß wie möglich sein und mit der verfügbaren Ausrüstung und der Form des Originalmaterials kompatibel sein. Das Gesamtvolumen der Probe sollte mindestens 100 cm3 betragen. Bei starren Materialien sollte bei der Bestimmung der scheinbaren Gesamtdichte anhand einer aus einer größeren Probe geschnittenen Probe das Verhältnis der beim Formen gebildeten Hautfläche zum Gesamtvolumen für jede Probe gleich sein.
Es sollten mindestens fünf Proben getestet werden. Die Gesamtmasse und das Gesamtvolumen der Probe können zur Bestimmung ihrer Dichte verwendet werden. Zu Messzwecken sollten die Proben nach der Produktion mindestens 72 Stunden lang konditioniert werden, bevor Proben aus dem Produkt geschnitten werden. Falls erforderlich, kann dieser Zeitraum auf 48 oder 16 Stunden verkürzt werden, wenn der Unterschied in der Dichte nach 48 oder 16 Stunden im Vergleich zur Dichte nach 72 Stunden weniger als 10 Prozent beträgt. Die Probe sollte mindestens 16 Stunden lang in Standardatmosphären oder in einem Exsikkator (trockene Bedingungen) aufbewahrt werden, wie unten definiert. Dieser Konditionierungsprozess kann Teil des 72-stündigen Nachproduktionsprozesses sein. Standardatmosphären laut ISO 291 sind:
Die in dieser Norm angegebenen Werte wurden aus Daten entwickelt, die ausschließlich mit harten Materialien und 72 Stunden konditionierten Prüfkörpern gewonnen wurden. Die Gültigkeit für andere Materialien und Konditionierungszeiten ist noch nicht geklärt.
Die Genauigkeit dieser Prüfmethode kann je nach Material zwischen und innerhalb der Labore variieren. Ergebnisse eines gemeinsamen Testprogramms mit fünf Laboren haben gezeigt, dass die für bestimmte Materialien gemessenen absoluten Dichteunterschiede innerhalb eines einzelnen Labors mit einer 95-prozentigen Sicherheit auf 1,7 Prozentpunkte begrenzt werden können.
Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen durch ein breites Spektrum an Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten unterstützt, 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 Norm ISO 845 „Zellkunststoffe und -kautschuke – Bestimmung der Schüttdichte“ an.
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