DIN 53359 Badanie sztucznej skóry i podobnych materiałów arkuszowych – badanie pękania przy elastyczności

Norma „DIN 53359 Badanie sztucznej skóry i podobnych materiałów arkuszowych – Badanie odporności na pękanie przy giętkim zginaniu”, opublikowana przez Niemiecki Instytut Normalizacyjny (DIN), opisuje metodę badania służącą do oceny odporności na pękanie przy giętkim zginaniu (wielokrotne zginanie lub pękanie przy giętkim zginaniu) sztucznej skóry (skóry syntetycznej), skóry syntetycznej i podobnych elastycznych materiałów arkuszowych. Materiały te są powszechnie stosowane w tapicerce, wnętrzach samochodowych, odzieży, obuwiu, torbach i innych produktach, w których materiał jest wielokrotnie zginany lub składany podczas użytkowania.

Norma ta pomaga producentom i laboratoriom kontroli jakości ocenić, w jakim stopniu powlekane lub laminowane tkaniny wytrzymują powtarzające się naprężenia mechaniczne bez pękania, łamania się lub uszkodzenia powierzchni.

Ta metoda testowa symuluje rzeczywiste warunki, w których materiały są poddawane wielokrotnemu zginaniu, składaniu lub rozciąganiu (np. cholewki butów, pokrowce na siedzenia czy torby). Określa ona liczbę cykli zginania, jakie materiał może wytrzymać, zanim pojawią się widoczne pęknięcia.

Wyniki tego testu można wykorzystać do oceny produktów wytwarzanych zgodnie z odpowiednimi normami, takimi jak DIN 16922 (dotyczy w niektórych przypadkach folii i arkuszy z tworzyw sztucznych).

Test ten polega na umieszczeniu paskowych próbek materiału na specjalistycznej elastycznej maszynie do badania pęknięć (w niektórych konfiguracjach fleksometrze lub niskotemperaturowym urządzeniu do badania elastyczności). Maszyna wielokrotnie zgina próbkę pod określonym kątem (zazwyczaj 180 stopni lub podobnym ostrym zagięciem) z kontrolowaną częstotliwością.

Ogólnie rzecz biorąc, podstawowe parametry obejmują:

• Liczba cykli elastyczności (np. od 10 000 do kilkuset tysięcy cykli w zależności od wymagań)
• Promień lub geometria sprężystości
• Temperatura (zwykle temperatura pokojowa, ale warianty lub powiązane urządzenia pozwalają na testowanie w niskich temperaturach w celu symulacji zimnego środowiska)
• Obserwacja pęknięć na powierzchni, pęknięć powłoki lub innych uszkodzeń po określonej liczbie cykli.

Materiał zostaje zaliczony lub niezaliczony na podstawie następujących kryteriów:

• Brak widocznych pęknięć po X cyklach.
• Pierwsze pojawienie się pęknięć
• Poziom uszkodzenia (np. klasyfikowany lub mierzony według jego stopnia)

Badania przeprowadza się przy użyciu komercyjnych, elastycznych maszyn do badania pęknięć, zgodnych z normą DIN 53359. Maszyny te ściskają próbkę i wykonują tysiące powtarzalnych ruchów rozciągania, umożliwiając kontrolę wizualną lub automatyczne wykrywanie usterek.

Obszary zastosowania tej normy to:

• Przemysł motoryzacyjny (pokrowce na siedzenia, deski rozdzielcze)
• Obuwie i wyroby skórzane
• Tapicerka i meble
• Tekstylia techniczne i tkaniny powlekane

Materiały, które słabo przechodzą ten test, mogą prowadzić do przedwczesnych awarii w trakcie użytkowania, powodując wady estetyczne (pęknięcia) lub problemy funkcjonalne (wyciek wody w przypadku pęknięcia powłoki). Zgodność z normą DIN 53359 pomaga zapewnić trwałość i jakość, szczególnie w przypadku produktów narażonych na częste zginanie.

Badanie pęknięć giętkich to badanie wytrzymałości mechanicznej stosowane do oceny odporności materiałów na pękanie pod wpływem wielokrotnego zginania lub rozciągania. Jest ono powszechnie stosowane do tkanin powlekanych, skóry syntetycznej, tworzyw sztucznych, materiałów gumowych i folii polimerowych, które są poddawane ciągłemu rozciąganiu podczas użytkowania.

Materiały stosowane we wnętrzach samochodowych, tapicerce, obuwiu i powłokach ochronnych są często poddawane wielokrotnym odkształceniom. Z czasem to wielokrotne zginanie może prowadzić do pęknięć powierzchni, uszkodzenia powłoki lub uszkodzeń strukturalnych. Badania pęknięć giętkich symulują te warunki w kontrolowanym środowisku laboratoryjnym.

Główne cele badania pęknięć elastycznych są następujące:

• Określanie zdolności materiału do wytrzymywania powtarzających się cykli zginania.
• Ocena trwałości powłok i warstw powierzchniowych.
• Do wykrywania powstawania pęknięć, oddzielania się warstw lub uszkodzeń powierzchni.
• Porównanie wytrzymałości na zginanie różnych materiałów lub formulacji.

Producenci wykorzystują wyniki do przewidywania długoterminowej wydajności w rzeczywistych zastosowaniach.

W badaniu pęknięć elastycznych próbka jest wielokrotnie zginana, składana lub rozciągana za pomocą specjalistycznej maszyny wytrzymałościowej zwanej fleksometrem. Zasadniczo proces badania przebiega w następujących krokach:

• Próbka jest przymocowana do maszyny.
• Maszyna wielokrotnie zgina lub składa materiał pod określonym kątem lub promieniem.
• Cykl powtarza się przez ustaloną liczbę cykli elastyczności.
• Próbkę sprawdza się okresowo, czy nie występują pęknięcia, pęknięcia powłoki lub uszkodzenia materiału.

Liczba cykli, jakie materiał może wytrzymać zanim pęknie, wskazuje na jego odporność.

Typowy sprzęt do badania pęknięć rozciąganych obejmuje:

• Tester elastyczności lub maszyna do rozciągania
• Zaciski lub uchwyty do próbek
• Licznik rowerów
• Szkło powiększające do kontroli pęknięć.

Maszyna ta jest przeznaczona do powtarzalnego gięcia przy kontrolowanych warunkach prędkości i odkształcenia.

Wyniki są zazwyczaj wyrażane w następujący sposób:

• Liczba cykli do pierwszego pęknięcia
• Liczba cykli do awarii
• Wizualna ocena pęknięć lub długość pęknięć
• Stan powłoki lub warstwy powierzchniowej

Niektóre normy klasyfikują wyniki za pomocą skal klasyfikacji pęknięć.

Badania pękania elastycznego są powszechnie stosowane w gałęziach przemysłu, w których materiały poddawane są wielokrotnym odkształceniom:

• Przemysł motoryzacyjny:
• Tapicerka siedzeń
• Pokrycia paneli drzwiowych
• Tapicerka wnętrza ze skóry syntetycznej
• Przemysł obuwniczy:
• Cholewki butów
• Elementy ze skóry syntetycznej
• Przemysł meblarski:
• Tkaniny tapicerskie
• Materiały meblowe powlekane
• Tekstylia techniczne:
• Odzież ochronna
• Elastyczne membrany

Wysoka odporność na pęknięcia sprężyste zapewnia:

• Długa żywotność
• Zachowanie wyglądu i jakości powierzchni.
• Integralność strukturalna przy wielokrotnym użytkowaniu.
• Poprawa satysfakcji klienta

W materiałach o niskiej odporności na pękanie sprężyste mogą wystąpić widoczne pęknięcia, łuszczenie się powłoki lub odwarstwienie, co może prowadzić do przedwczesnego uszkodzenia produktu.

Podsumowując, norma DIN 53359 dotycząca badania pęknięć elastycznych jest ważną metodą oceny trwałości materiałów elastycznych pod wpływem powtarzalnego zginania. Test ten symuluje rzeczywiste odkształcenia mechaniczne, pomagając producentom projektować materiały zapewniające lepszą odporność na pękanie, dłuższą żywotność i niezawodną pracę w wymagających zastosowaniach.

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 53359.