DIN 53354 Kunstlederprüfungen - Zugversuch

Die vom Deutschen Institut für Normung (DIN) entwickelte Norm „DIN 53354 Prüfung von Kunstleder – Zugversuch“ beschreibt ein Prüfverfahren zur Ermittlung der Reißkraft, der Bruchkraft, der Reißdehnung, der Bruchdehnung sowie des Zusammenhangs zwischen Zugkraft und Dehnung.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Begriffe und Definitionen:

• Maximale Zugkraft: Die maximale Zugkraft, die während des Zugversuchs gemessen wurde.
• Bruchkraft (Bruchkraft): Die bei einem Zugversuch gemessene Kraft im Moment des Bruchs der Probe. Stimmen die maximale Zugkraft und die Bruchkraft überein, spricht man für die Zugkraft von „maximale Zugkraft“.
• Maximale Zugspannung: Sie ist das Verhältnis der Differenz zwischen den gemessenen Längen und der freien Kompressionslänge der Probe.
• Bruchdehnung: Sie ist das Verhältnis der Differenz zwischen den unter Bruchlast gemessenen Messlängen und der freien Kompressionslänge der Probe.
• Zugkraft: Die Kraft, die zu jedem Zeitpunkt während des Zugversuchs in Zugrichtung auf die Probe einwirkt.
• Längenänderung: Die Differenz zwischen der zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Zugversuchs gemessenen Länge und der freien Kompressionslänge der Probe.
• Zugkraft-Längenänderungskurve: Sie beschreibt den Zusammenhang zwischen Zugkraft und Längenänderung der Probe während eines Zugversuchs. Sie gibt einen Überblick über das gesamte Dehnungsverhalten der Probe und ermöglicht die Ermittlung verschiedener Kennwerte.

Zur Durchführung dieser Prüfung ist eine Zugprüfmaschine der Klasse 1 nach DIN 51221 für Zugprüfmaschinen zu verwenden, die mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit der Zugklemme arbeitet. Die Klemmvorrichtung der Zugprüfmaschine muss so beschaffen sein, dass die Probe über ihre gesamte Breite sicher gehalten wird, ohne die Klemmen zu beschädigen. Die Zugprüfmaschine muss mit einem geeigneten Aufzeichnungsgerät zur Aufzeichnung der Zugkraft-Längenänderungskurve ausgestattet sein.

Die Probenahme und Vorbehandlung erfolgt gemäß DIN 16906 „Prüfung von Kunststoffplatten und -folien – Probekörper und Proben – Vorbereitung und Konditionierung“. Es werden jeweils fünf Prüfkörper mit einer Breite von 50 mm und einer Länge von 300 mm längs und quer zur Produktionsrichtung entnommen. Bei gewebtem Kunstleder sind die Prüfkörper mit gerader Faserlage zu entnehmen.

In dieser Norm werden die Prüfbedingungen wie folgt festgelegt:

• Freie Klemmlänge: Die freie Klemmlänge beträgt bei gewebtem Kunstleder 200mm, bei gestricktem und foliertem Kunstleder 100mm.
• Vorspannung: Die Vorspannung beträgt ca. 1 Prozent der maximalen Zugkraft. Sie sollte jedoch nicht mehr als 1 Prozent Dehnung bewirken.
• Vorschubgeschwindigkeit: Die Vorschubgeschwindigkeit der Zugklemme beträgt 100 mm/min plus/min 10 mm/min.

Der Zugversuch ist im Normalklima nach DIN 50014 durchzuführen, unmittelbar nach der Vorbehandlung der Proben entsprechend dieser Norm.

Die Probe sollte so eingespannt werden, dass die Vorspannkraft möglichst gleichmäßig über die Breite verteilt wird. Die Vorspannkraft sollte mit einer Klemme aufgebracht werden, die breiter als 50 mm ist. Es ist darauf zu achten, dass die Längsachse der Probe mit der Zugachse fluchtet.

Wenn die Bruchkraft nicht mit der maximalen Zugkraft übereinstimmt, muss die Zugkraft-Längen-Kurve aufgezeichnet werden. Die Aufzeichnung der Zugkraft-Längen-Kurve ist auch dann erforderlich, wenn bestimmte Parameter ermittelt werden sollen, wie beispielsweise die Längenänderung bei einer bestimmten Zugkraft und umgekehrt.

Bei der Bewertung sollten Prüfungen an Proben, die direkt aus der Klemme brechen, nicht berücksichtigt werden. Weitere Bewertungen umfassen:

• Maximale Zugkraft: Angabe in N ohne Angabe der Probenbreite.
• Bruchkraft: Die Angabe erfolgt in N ohne Angabe der Probenbreite.
• Maximale Zugdehnung: Sie wird nach der in der Norm angegebenen Formel in Prozent der freien Kompressionslänge berechnet.
• Bruchdehnung (Prozent): Sie wird nach der angegebenen Formel entsprechend der freien Kompressionslänge berechnet.
• Zugkraft- und Längenänderungsparameter: Jedem Längenänderungswert wird ein Zugkraftwert und umgekehrt zugeordnet, sodass die entsprechenden Parameter ermittelt werden können.
• Statistische Auswertung: Werden die Prüfergebnisse statistisch ausgewertet, sind im Prüfbericht für jede Richtung gesondert folgende Angaben zu machen:
  • Alle Einzelwerte
  • Anzahl der Messungen
  • Arithmetisches Mittel
  • Standardabweichung

Die Norm DIN 53354 ist wichtig, da sie eine Standardmethode zur Prüfung der Zugfestigkeit von Kunstleder bietet. Diese Norm umfasst Verfahren zur Messung der Kraft, die Kunstleder aushält, bevor es reißt. Dies ist entscheidend für die Beurteilung seiner Haltbarkeit und Eignung für verschiedene Anwendungen.

Dieser Standard wird aus folgenden Gründen als wichtig erachtet:

• Qualitätssicherung: Die Norm DIN 53354 stellt sicher, dass Kunstleder einheitliche Qualitätskriterien erfüllt. Durch die Festlegung eines standardisierten Zugversuchs können Hersteller die Festigkeits- und Dehnungseigenschaften des Materials bewerten und so die Zuverlässigkeit von Produkten wie Polstermöbeln, Fahrzeuginnenausstattungen, Schuhen und Kleidung gewährleisten.
• Branchenkonformität: Viele Branchen, wie die Automobil- und Möbelindustrie, setzen aufgrund ihrer Kosteneffizienz und Vielseitigkeit auf Kunstleder. Dieser Standard bietet eine allgemein anerkannte Prüfmethode, die es Herstellern ermöglicht, gesetzliche Anforderungen und Kundenanforderungen zu erfüllen, insbesondere in Märkten, in denen DIN-Normen weit verbreitet sind.
• Produktentwicklung und Innovation: Diese Norm unterstützt Ingenieure und Designer bei der Auswahl geeigneter Materialien, indem sie zuverlässige Daten zu den Zugfestigkeitseigenschaften liefert. Dies ist entscheidend für die Entwicklung neuer Kunstlederprodukte mit verbesserter Leistung, wie z. B. erhöhter Haltbarkeit oder Flexibilität, die auf spezifische Anwendungen zugeschnitten sind, wie z. B. Automobilmembranen oder Verpackungsmaterialien.
• Vergleichbarkeit: Dieser Standard standardisiert den Testprozess und gewährleistet einen konsistenten Vergleich von Kunstlederprodukten verschiedener Hersteller und Regionen. Dies ist für Einkäufer und Ingenieure, die Materialien für Projekte spezifizieren, von entscheidender Bedeutung und stellt sicher, dass sie den bereitgestellten Leistungsdaten vertrauen können.
• Verbrauchersicherheit und Leistung: Kunstleder wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen die Haltbarkeit unter Belastung entscheidend ist, wie z. B. bei Autositzen oder Schutzausrüstung. Zugprüfungen stellen sicher, dass das Material realen Kräften standhält und tragen so zur Sicherheit und Langlebigkeit des Endprodukts bei. Obwohl vorgeschlagen wurde, DIN 53354 für einige Anwendungen durch DIN EN ISO 1421 zu ersetzen, bleibt sie in bestimmten Branchen die Referenz.
• Praktische Anwendungen:
  • Automobilindustrie: Sorgt dafür, dass Kunstleder im Fahrzeuginnenraum oder in Fahrzeugöffnungen widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchung und Umwelteinflüsse ist.
  • Möbel und Polster: Garantiert die Widerstandsfähigkeit des Kunstleders auf Sofas oder Stühlen gegen Abnutzung.
  • Prüflabore: Labore nutzen die Norm DIN 53354, um zertifizierte Prüfdienste anzubieten, die Herstellern bei der Validierung ihrer Produkte helfen.

Daher ist die Norm DIN 53354 von entscheidender Bedeutung für die Qualität, Zuverlässigkeit und Vergleichbarkeit von Kunstleder und unterstützt die Industrie bei der Herstellung sicherer und langlebiger Produkte. Obwohl sie durch neuere Normen ergänzt wird, bleibt sie aufgrund ihrer Rolle in spezifischen Anwendungen und ihrer historischen Bedeutung weiterhin relevant.

Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen durch ein breites Spektrum an Test-, 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 DIN 53354 „Prüfung von Kunstleder – Zugprüfung“ an.