DIN 53354 Badania skóry syntetycznej – próba rozciągania

Norma „DIN 53354 Badania skór syntetycznych – Badanie wytrzymałości na rozciąganie”, opracowana przez Niemiecki Instytut Normalizacyjny (DIN), opisuje metodę badawczą służącą do określania siły rozciągającej, siły zrywającej, wydłużenia przy rozciąganiu, wydłużenia przy zerwaniu oraz zależności między siłą rozciągającą a wydłużeniem.

Na potrzeby niniejszego standardu mają zastosowanie następujące terminy i definicje:

• Maksymalna siła rozciągająca: Maksymalna siła rozciągająca zmierzona podczas próby rozciągania.
• Siła zrywająca (siła zrywająca): Siła zmierzona podczas próby rozciągania w momencie pęknięcia próbki. Jeżeli maksymalna siła rozciągająca i siła zrywająca pokrywają się, do siły rozciągającej stosuje się termin „maksymalna siła rozciągająca”.
• Maksymalne naprężenie rozciągające: Jest to stosunek różnicy długości zmierzonych do długości swobodnego ściskania próbki.
• Wydłużenie przy zerwaniu: Jest to stosunek różnicy długości pomiarowych zmierzonych pod obciążeniem zrywającym do długości swobodnego ściskania próbki.
• Siła rozciągająca: Siła działająca na próbkę w kierunku rozciągania w dowolnym momencie badania rozciągania.
• Zmiana długości: różnica pomiędzy długością zmierzoną w dowolnym momencie podczas próby rozciągania i długością swobodnego ściskania próbki.
• Krzywa zmiany siły rozciągającej w funkcji długości: Opisuje ona zależność między siłą rozciągającą a zmianą długości próbki podczas próby rozciągania. Zapewnia ona przegląd ogólnego zachowania próbki przy wydłużeniu i umożliwia określenie różnych wartości charakterystycznych.

Do przeprowadzenia tego badania należy użyć maszyny rozciągającej klasy 1, zdefiniowanej w normie DIN 51221 dla maszyn rozciągających, pracującej ze stałą prędkością posuwu zacisku rozciągającego. Urządzenie zaciskowe maszyny rozciągającej musi być zaprojektowane tak, aby zapewnić bezpieczne trzymanie próbki na całej jej szerokości, bez uszkodzenia zacisków. Maszyna rozciągająca musi być wyposażona w odpowiednie urządzenie rejestrujące, które będzie rejestrować krzywą zależności siły rozciągającej od długości.

Pobieranie próbek i wstępna obróbka muszą być przeprowadzone zgodnie z normą DIN 16906 „Badanie płyt i folii z tworzyw sztucznych – Próbka i próbka – Przygotowanie i kondycjonowanie”. Pięć próbek testowych, każda o szerokości 50 mm i długości 300 mm, pobiera się wzdłuż i w poprzek kierunku produkcji. W przypadku tkanej skóry syntetycznej próbki testowe należy pobierać z włóknami skierowanymi prosto.

W tej normie warunki badania są określone w następujący sposób:

• Długość zacisku swobodnego: Długość zacisku swobodnego dla skóry syntetycznej tkanej wynosi 200 mm, a dla skóry syntetycznej dzianej i foliowanej wynosi 100 mm.
• Naprężenie wstępne: Naprężenie wstępne wynosi około 1 procent maksymalnej siły rozciągającej. Nie powinno jednak powodować wydłużenia większego niż 1 procent.
• Prędkość posuwu: Prędkość posuwu zacisku ciągnącego wynosi 100 mm/min plus/min 10 mm/min.

Badanie wytrzymałości na rozciąganie należy wykonać w atmosferze znormalizowanej zgodnie z normą DIN 50014, bezpośrednio po wstępnym przygotowaniu próbek zgodnie z tą normą.

Próbkę należy zamocować w taki sposób, aby siła sprężająca była rozłożona możliwie równomiernie na całej jej szerokości. Siłę sprężającą należy przykładać za pomocą zacisku o szerokości większej niż 50 mm. Należy upewnić się, że oś podłużna próbki pokrywa się z osią rozciągania.

Jeżeli siła zrywająca nie pokrywa się z maksymalną siłą rozciągającą, należy zarejestrować krzywą siła rozciągająca-długość. Rejestracja krzywej siła rozciągająca-długość jest również konieczna, gdy konieczne jest określenie określonych parametrów, takich jak zmiana długości przy danej sile rozciągającej i odwrotnie.

W procesie oceny nie należy uwzględniać testów przeprowadzonych na próbkach, które pękają bezpośrednio po oderwaniu od zacisków. Inne oceny obejmują:

• Maksymalna siła rozciągająca: Podana w N bez określania szerokości próbki.
• Siła zrywająca: Podawana jest w N bez określania szerokości próbki.
• Maksymalne odkształcenie rozciągające: Oblicza się je według wzoru podanego w normie jako procent długości swobodnego ściskania.
• Wydłużenie przy wytrzymałości na zerwanie (w procentach): Oblicza się je według wzoru podanego na podstawie długości swobodnego ściskania.
• Parametry siły rozciągającej i zmiany długości: Każdej wartości zmiany długości przypisuje się wartość siły rozciągającej i odwrotnie, dzięki czemu można określić odpowiednie parametry.
• Ocena statystyczna: Jeżeli wyniki testów mają być oceniane statystycznie, w sprawozdaniu z testów należy uwzględnić następujące informacje oddzielnie dla każdego kierunku:
  • Wszystkie wartości indywidualne
  • Liczba pomiarów
  • Średnia arytmetyczna
  • Odchylenie standardowe

Norma DIN 53354 jest ważna, ponieważ określa standardową metodę badania wytrzymałości skóry syntetycznej na rozciąganie. Norma ta zawiera procedury pomiaru siły, jaką skóra syntetyczna może wytrzymać przed zerwaniem. Ma to kluczowe znaczenie dla oceny jej trwałości i przydatności do różnych zastosowań.

Normę tę uważa się za ważną z następujących powodów:

• Zapewnienie jakości: Norma DIN 53354 gwarantuje, że sztuczna skóra spełnia spójne kryteria jakości. Określając standardową próbę rozciągania, pozwala producentom ocenić wytrzymałość i wydłużenie materiału, zapewniając niezawodność w produktach takich jak tapicerka, wnętrza samochodowe, obuwie i odzież.
• Zgodność z normami branżowymi: Wiele branż, takich jak motoryzacja i meblarstwo, wykorzystuje sztuczną skórę ze względu na jej opłacalność i wszechstronność. Norma ta określa powszechnie akceptowaną metodę badań, która umożliwia producentom przestrzeganie wymogów regulacyjnych i wymagań klientów, szczególnie na rynkach, na których powszechnie stosowane są normy DIN.
• Rozwój i innowacje produktowe: Norma ta pomaga inżynierom i projektantom dobrać odpowiednie materiały, dostarczając wiarygodnych danych dotyczących wytrzymałości na rozciąganie. Ma to kluczowe znaczenie dla opracowywania nowych produktów ze skóry syntetycznej o ulepszonych parametrach, takich jak zwiększona trwałość lub elastyczność, dostosowanych do konkretnych zastosowań, takich jak membrany samochodowe czy materiały opakowaniowe.
• Porównywalność: Norma ta standaryzuje proces testowania, zapewniając spójne porównywanie produktów ze sztucznej skóry różnych producentów i regionów. Ma to kluczowe znaczenie dla kupujących i inżynierów określających specyfikacje materiałów do projektów, a także gwarantuje, że mogą oni zaufać dostarczonym danym dotyczącym wydajności.
• Bezpieczeństwo i wydajność konsumenta: Skóra ekologiczna jest często stosowana w zastosowaniach, w których wytrzymałość pod wpływem naprężeń jest kluczowa, takich jak fotele samochodowe czy sprzęt ochronny. Badania wytrzymałości na rozciąganie gwarantują, że materiał wytrzymuje rzeczywiste siły, przyczyniając się do bezpieczeństwa i trwałości produktu końcowego. Chociaż w niektórych zastosowaniach zaproponowano zastąpienie normy DIN 53354 normą DIN EN ISO 1421, w niektórych branżach pozostaje ona normą odniesienia.
• Zastosowania praktyczne:
  • Przemysł motoryzacyjny: Gwarantuje, że sztuczna skóra stosowana we wnętrzach lub otworach pojazdów jest odporna na obciążenia mechaniczne i warunki środowiskowe.
  • Meble i tapicerka: Gwarancja, że ​​sztuczna skóra na sofach i krzesłach jest odporna na zużycie i rozdarcie.
  • Laboratoria badawcze: Laboratoria korzystają z normy DIN 53354, aby świadczyć certyfikowane usługi badawcze, które pomagają producentom w walidacji ich produktów.

W związku z tym norma DIN 53354 ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia jakości, niezawodności i porównywalności sztucznej skóry, wspierając przemysł w produkcji bezpiecznych i trwałych produktów. Chociaż jest uzupełniana nowszymi normami, jej rola w konkretnych zastosowaniach i znaczenie historyczne sprawiają, że norma ta jest aktualna.

Nasza organizacja, która od lat wspiera firmy z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia w dziedzinie nauki i technologii oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodnie z normą DIN 53354 „Badanie skóry syntetycznej – próba rozciągania”.