DIN 53572 Badanie elastycznych materiałów komórkowych – Oznaczanie trwałego odkształcenia ściskającego po stałym naprężeniu

Norma „DIN 53572 Badanie elastycznych materiałów komórkowych - Oznaczanie odkształcenia przy ściskaniu po stałym naprężeniu”, wydana przez Niemiecki Instytut Normalizacyjny (DIN), opisuje metodę badania służącą do określania odkształcenia przy ściskaniu elastycznych materiałów komórkowych (piankowych), takich jak pianki poliuretanowe, pianki polietylenowe, pianki gumowe i inne elastomerowe produkty komórkowe.

Odkształcenie trwałe przy ściskaniu mierzy, jak dobrze materiał odzyskuje swoją pierwotną grubość po ściskaniu pod stałym naprężeniem (stały procent odkształcenia) przez określony czas. Proces ten zazwyczaj przeprowadza się w temperaturze pokojowej lub w wysokich temperaturach. Niższa wartość odkształcenia trwałego przy ściskaniu wskazuje na lepszy powrót sprężysty i długotrwałą wytrzymałość, co ma kluczowe znaczenie w takich zastosowaniach jak:

• Pianki do siedzeń i tapicerki
• Taśmy uszczelniające i uszczelki
• Izolacja akustyczna i termiczna
• Materiały opakowaniowe i amortyzujące
• Elementy wnętrza samochodu

Ta metoda badawcza pozwala ocenić odporność materiału na trwałą deformację (zmianę kształtu) podczas użytkowania w warunkach ściskania przez dłuższy czas.

Podstawowe zasady testowania niniejszej normy są następujące:

• Stopień kompresji: Zwykle 20%, 25%, 50% lub inny określony procent pierwotnej grubości.
• Czas trwania: Zwykle 22 godziny, 24 godziny, 48 godzin, 72 godziny lub 100 godzin.
• Temperatury: Temperatura pokojowa (23 stopnie) lub wysoka temperatura (np. 70 stopni).
• Czas regeneracji: Zwykle mierzony 30 minut (pół godziny) po dekompresji.
• Obliczenia: Obliczenia wykonuje się według wzoru podanego w normie.

Wartości te wahają się zazwyczaj od maksymalnie 5 procent (doskonała regeneracja) do 10-30 procent i więcej, w zależności od rodzaju piany i warunków.

Metoda ta polega na ściskaniu standardowych próbek testowych między równoległymi płytkami do stałego naprężenia, przytrzymywaniu ich przez określony czas i w określonej temperaturze, zmniejszeniu ściskania, umożliwieniu powrotu do pierwotnego kształtu i zmierzeniu pozostałej różnicy grubości.

Obecnie norma DIN 53572 została zastąpiona normą „DIN EN ISO 1856 Elastyczne materiały polimerowe komórkowe – Oznaczanie trwałego odkształcenia przy ściskaniu”. Jednak w kartach technicznych pianek (np. polietylenowych, PVC lub z recyklingu gumy) często spotyka się sformułowania takie jak „Trwałe odkształcenie przy ściskaniu – norma DIN 53572”, określające konkretne warunki badania. Pomaga to inżynierom i kupującym porównywać elastyczność i trwałość.

Krótko mówiąc, DIN 53572 to niemiecka norma przemysłowa, która określa metody określania odporności na rozdzieranie materiałów gumowych. Właściwość ta mierzy, jak dobrze próbka gumy opiera się powiększaniu się istniejącego przecięcia lub pęknięcia pod wpływem naprężeń mechanicznych. Jest to szczególnie istotne w zastosowaniach, w których elementy gumowe są poddawane wielokrotnemu obciążeniu, odkształceniu lub trudnym warunkom.

Głównym celem normy DIN 53572 jest zapewnienie jednolitej i powtarzalnej metody oceny odporności na rozdzieranie. W przeciwieństwie do prostych prób rozciągania, norma ta koncentruje się na sposobie powstawania i rozprzestrzeniania się pęknięć, zapewniając bardziej realistyczne odwzorowanie rzeczywistych trybów uszkodzeń.

Opisana metoda badawcza obejmuje zazwyczaj następujące elementy:

• Przygotowanie próbki gumy z określonym nacięciem lub karbem.
• Przykładanie siły rozciągającej za pomocą maszyny wytrzymałościowej.
• Pomiar siły potrzebnej do rozprzestrzenienia się pęknięcia.

Wytrzymałość na rozdarcie oblicza się na podstawie maksymalnej przyłożonej siły i grubości próbki.

Norma DIN 53572 zazwyczaj definiuje różne kształty próbek, które obejmują:

• Próbki w formie spodni
• Kątowe elementy testowe
• Okazy typu Gravesa z wycięciami

Każdy typ próbki zaprojektowano tak, aby symulował inny rozkład naprężeń i zachowanie się pęknięć.

Aby zapewnić spójność, norma określa następujące elementy:

• Prędkość testowa (np. stała prędkość poprzeczki)
• Warunki temperaturowe (zwykle standardowy klimat laboratoryjny)
• Wytyczne dotyczące przygotowania próbek
• Okres kondycjonowania przed testem

Norma DIN 53572 jest szeroko stosowana w następujących sektorach:

• Motoryzacja (elementy uszczelniające, uszczelki, opony)
• Lotnictwo (komponenty elastyczne)
• Budownictwo (membrany, materiały izolacyjne)
• Dobra konsumpcyjne (obuwie, wyroby gumowe)

Normę DIN 53572 uważa się za ważną z następujących powodów:

• Przewiduje rzeczywiste awarie: Materiały gumowe często ulegają uszkodzeniu z powodu narastania pęknięć, a nie prostego pęknięcia. Ten test pomaga symulować te warunki.
• Kontrola jakości: Producenci stosują ją w celu zapewnienia spójnej jakości materiałów we wszystkich partiach produkcyjnych.
• Porównanie materiałów: Umożliwia inżynierom porównanie różnych mieszanek gumowych i wybranie najbardziej odpowiedniej.
• Bezpieczeństwo i niezawodność: Wysoka odporność na rozdarcie jest kluczowa w przypadku komponentów poddawanych naprężeniom dynamicznym, zwiększając żywotność produktu i bezpieczeństwo.

Głównymi zaletami tej normy są:

• Realistyczna symulacja rozprzestrzeniania się pęknięć.
• Zastosowanie do szerokiej gamy materiałów gumowych.
• Standaryzowane i powszechnie akceptowane

Norma ta ma jednak pewne ograniczenia:

• Wyniki mogą się różnić w zależności od rodzaju próbki.
• Jest on wrażliwy na warunki przeprowadzania testu i sposób przygotowania próbki.
• Nie jest to pełny wskaźnik ogólnej wytrzymałości mechanicznej.

Podsumowując, norma DIN 53572 odgrywa kluczową rolę w ocenie trwałości i niezawodności materiałów gumowych, koncentrując się na zachowaniu propagacji rozdarcia. Uzupełnia ona inne testy mechaniczne i jest niezbędna w branżach, w których uszkodzenie materiału w wyniku rozdarcia może prowadzić do poważnych problemów z bezpieczeństwem lub wydajnością.

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą DIN 53572.