DIN 53423 Pengujian Material Seluler Kaku - Uji Lentur

Standar “DIN 53423 Pengujian material seluler kaku - Uji lentur,” yang diterbitkan oleh Institut Standardisasi Jerman (DIN), menjelaskan cara melakukan uji lentur pada material seluler kaku seperti busa kaku. Standar ini banyak dirujuk dalam lembar data material, khususnya untuk busa poliuretan (PU), busa polimetakrilamida (PMI), busa melamin, dan produk busa kaku serupa yang digunakan dalam isolasi, konstruksi, kedirgantaraan, papan model, dan material inti komposit.

Pengujian busa kaku yang lebih lama umumnya didasarkan pada rangkaian standar DIN ini, misalnya, DIN 53421 untuk kompresi dan DIN 53423 untuk lentur/tekuk. Saat ini, sebagian besar pengujian internasional telah beralih ke standar internasional yang kompatibel seperti:

EN ISO 1209 Plastik seluler kaku - Penentuan sifat lentur
ISO 178 Plastik - Penentuan sifat lentur (standar ini telah diadaptasi untuk busa dalam beberapa konteks)
ASTM D790 Metode uji standar untuk sifat lentur plastik tanpa penguatan dan dengan penguatan serta bahan isolasi listrik.

Banyak produsen material masih mencantumkan nilai standar DIN 53423 dalam lembar data teknis lama untuk perbandingan historis atau karena sertifikat/produk lama merujuk pada nilai tersebut.

Menurut standar DIN 53423, uji lentur menentukan perilaku spesimen busa kaku di bawah beban lentur tiga titik atau empat titik, hingga patah atau deformasi tertentu. Karakteristik dasar yang biasanya dilaporkan adalah:

Kekuatan lentur: Biasanya dinyatakan dalam N/mm2 atau MPa (tegangan saat patah atau pada defleksi tertentu)
Modulus lentur: Kekakuan dalam pembengkokan, dalam N/mm².

Berikut adalah contoh pengaturan pengujian yang umum:

Spesimen berbentuk batang persegi panjang (dimensi biasanya 20 x 20 x 120 mm atau serupa)
Pengujian lentur tiga titik dengan rentang tumpuan dan tingkat pembebanan tertentu.
Pengukuran hingga patahan atau regangan tertentu.

Busa kaku menunjukkan variasi yang luas tergantung pada kepadatan dan jenisnya:

Busa pemasangan/pengembang poliuretan dengan kepadatan rendah: Kekuatan lentur sekitar 0,7-7 N/cm2.
Busa PU kaku dengan kepadatan tinggi: Kekuatan lentur sekitar 20-34 N/mm2.
Busa struktural PMI: Nilai yang jauh lebih tinggi, biasanya dibandingkan dengan standar DIN 53423, ISO 1209, dan ASTM D790.
Lembaran busa: Jenis busa yang umum digunakan untuk pajangan/pemodelan memiliki kekuatan lentur sekitar 2-4 N/mm2.

Nilai-nilai ini sering ditemukan dalam lembar data teknis untuk busa insulasi, inti panel sandwich, busa kusen pintu, dan material komposit.

Sampai baru-baru ini, rangkaian standar DIN 5342x menjadi tulang punggung banyak metode karakterisasi busa di Eropa. Bahkan setelah penarikannya, standar ini tetap menjadi titik referensi yang mudah dikenali ketika membandingkan kinerja material historis atau membaca sertifikat atau paten lama.

Saat ini, jika pengujian plastik seluler kaku diperlukan, standar berikut digunakan:

Standar ISO 1209 atau EN ISO 1209 untuk sifat lentur langsung busa kaku.
Persiapan sampel, kecepatan pengujian, dan metode perhitungan sangat mirip.

Singkatnya, standar DIN 53423 menyediakan metode untuk menentukan perilaku lentur material seluler kaku seperti busa kaku. Namun, karena standar DIN 53423 sekarang sudah usang, standar internasional seperti ISO 1209-1 dan ISO 1209-2 diusulkan sebagai alternatif modern.

Tujuan utama standar DIN 53423 adalah untuk mengevaluasi ketahanan material seluler kaku terhadap beban lentur. Dengan menerapkan gaya terkontrol pada spesimen, pengujian ini menentukan berapa banyak beban yang dapat ditahan material sebelum mengalami deformasi atau patah.

Informasi ini membantu para produsen dan peneliti di bidang-bidang berikut:

Mengevaluasi integritas struktural busa kaku.
Membandingkan berbagai formulasi atau kepadatan busa
Mengevaluasi konsistensi kualitas dalam produksi.
Untuk menentukan kesesuaian untuk aplikasi penahan beban atau isolasi.

Bahan-bahan umum yang diuji meliputi:

Busa poliuretan kaku (PUR/PIR)
Busa polistirena (EPS, XPS)
Busa fenolik
Plastik seluler kaku lainnya yang digunakan dalam isolasi atau struktur sandwich.

Standar DIN 53423 menggunakan konfigurasi pembengkokan tiga titik. Prinsip dasarnya adalah sebagai berikut:

Spesimen uji berbentuk persegi panjang ditopang pada dua titik (penopang).
Muatan diberikan ke bagian tengah sampel.
Gaya tersebut menyebabkan sampel membengkok.

Beban yang diberikan dan deformasi yang dihasilkan dicatat hingga terjadi defleksi atau patahan yang telah ditentukan. Metode ini memberikan ukuran perilaku lentur suatu material di bawah tegangan lentur, yang sangat penting untuk material seluler kaku yang sering kali dikenai beban lentur dalam aplikasi dunia nyata.

Tes ini biasanya membutuhkan hal-hal berikut:

Mesin Uji Universal (UTM) dengan Beban Terkendali
Perlengkapan pembengkokan tiga titik dengan dua penyangga dan ujung pembebanan tengah.
Sistem pengukuran deviasi untuk merekam perpindahan.
Sistem pengumpulan data untuk menangkap kurva beban-lendutan.

Beban diberikan secara bertahap dengan laju konstan sambil memantau respons sampel.

Sampel yang digunakan dalam pengujian biasanya memiliki karakteristik sebagai berikut:

Bentuk persegi panjang
Panjang, lebar, dan ketebalan yang telah ditentukan.
Struktur seluler yang halus dan tidak rusak selama pemotongan.

Pengkondisian sampel yang tepat (suhu dan kelembapan) sebelum pengujian biasanya diperlukan untuk memastikan hasil yang dapat direproduksi.

Prosedur pengujian yang disederhanakan meliputi hal-hal berikut:

Persiapan sampel: Sampel dipotong sesuai dimensi yang ditentukan. Sampel kemudian dikondisikan dalam kondisi laboratorium yang terkontrol.
Perakitan sampel: Sampel ditempatkan di antara dua penyangga alat pembengkok.
Pemuatan: Gaya diterapkan ke tengah sampel dengan kecepatan kepala penekan yang konstan.
Pengukuran: Beban dan defleksi dicatat selama pengujian.
Patah atau penyimpangan target: Pengujian berlanjut hingga sampel patah atau mencapai deformasi yang ditentukan.

Uji lentur memungkinkan penentuan parameter-parameter berikut:

Beban lentur pada saat terjadi patahan
Beban pada deviasi yang ditentukan
Kurva beban-defleksi
Kekakuan lentur relatif

Nilai-nilai ini membantu mengkarakterisasi perilaku mekanik plastik seluler kaku, terutama dalam aplikasi di mana terjadi tegangan lentur.

Standar DIN 53423 sudah tidak berlaku lagi dan sebagian besar telah digantikan oleh standar internasional berikut:

ISO 1209-1 Uji lentur dasar untuk plastik seluler kaku.
ISO 1209-2 Penentuan kekuatan lentur dan modulus elastisitas.

Standar-standar ini menyediakan metode yang lebih komprehensif, termasuk perhitungan kekuatan lentur dan modulus elastisitas menggunakan sistem lentur tiga titik.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan staf yang kompeten dan berpengalaman, telah memahami kebutuhan klien, menyediakan layanan pengujian canggih yang mereka butuhkan, dan membantu mereka dalam pembentukan, implementasi, dan peningkatan sistem manajemen. Dalam kerangka kerja ini, kami juga menyediakan layanan pengujian sesuai dengan standar DIN 53423.