DIN 53577 Determinação do valor da tensão de compressão e da característica tensão-deformação de compressão para materiais celulares flexíveis

A norma do Instituto Alemão de Normas (DIN), “DIN 53577 Determinação do valor da tensão de compressão e da característica tensão-deformação de compressão para materiais celulares flexíveis”, descreve um método de ensaio para determinar o comportamento de materiais celulares flexíveis (como espumas de poliuretano, espumas de polietileno e outras espumas elásticas macias) sob compressão. Este método mede a tensão de compressão (força por unidade de área) necessária para atingir níveis específicos de deformação (deformação específica) e traça a curva tensão-deformação (característica tensão-deformação de compressão).

As principais áreas de aplicação desta norma são:

Para caracterizar a dureza ou firmeza da espuma.
Controle de qualidade na produção de espuma.
Seleção de materiais para assentos, estofados, embalagens, isolamento, interiores automotivos e materiais acústicos.
Comparação de diferentes densidades e formulações de espuma.

Esta norma aplica-se especialmente a espumas flexíveis de baixa a média densidade.

O teste normalmente inclui o seguinte:

Preparação de corpos de prova padronizados (normalmente corpos de prova cilíndricos ou cúbicos com dimensões definidas). Os corpos de prova de borracha são preparados com dimensões e condições de superfície definidas.
A amostra é comprimida a uma velocidade controlada entre placas paralelas. A amostra é pressionada contra uma superfície abrasiva rotativa (geralmente um tambor revestido com lixa) e uma força/carga específica é aplicada.
A quantidade de borracha desgastada é medida como perda de volume ou perda de massa, e a tensão de compressão é registrada em várias porcentagens de deflexão (normalmente 25%, 40%, 50% e 60% de compressão).
Criar uma curva tensão-deformação que mostre como o material resiste à compressão.

Valores de exemplo extraídos de fichas técnicas de produtos (para espuma de PE reticulada de células fechadas, densidade aproximada de 45 kg/m³ ⁾ :

Compressão de 25%: Aproximadamente 50 kPa
Compressão de 40%: Aproximadamente 90 kPa
Compressão de 50%: Aproximadamente 135 kPa
Compressão de 60%: Aproximadamente 210 kPa

Esses valores ajudam os engenheiros a avaliar a rigidez à indentação, a capacidade de suportar carga e a adequação para aplicações específicas.

A norma DIN 53577 foi amplamente substituída hoje pelas seguintes normas internacionais:

EN ISO 3386-1 Materiais poliméricos flexíveis celulares - Determinação das propriedades de tensão-deformação sob compressão - Parte 1: Materiais de baixa densidade
EN ISO 3386-2 Materiais poliméricos celulares flexíveis - Determinação das propriedades de tensão-deformação sob compressão - Parte 2: Materiais de alta densidade

Muitas fichas técnicas modernas ainda fazem referência à norma DIN 53577, juntamente com ou em vez da norma ISO 3386, visto que esta última tem sido amplamente utilizada na indústria europeia há muitos anos. Os princípios de ensaio são muito semelhantes.

As seguintes normas estão relacionadas à norma DIN 53577:

DIN 53420 e ISO 845: Determinação da densidade de plásticos celulares.
DIN 53571: Resistência à tração e alongamento de espumas flexíveis.
Série ISO 3386: O principal equivalente internacional para tensão-deformação em compressão.
DIN EN ISO 2439: Dureza por indentação (método relacionado, mas diferente).

Os testes de deformação permanente por compressão (deformação permanente após a compressão) são frequentemente usados em conjunto com este (por exemplo, DIN 53572 ou ISO 1856).

Em setores como o moveleiro, o automotivo e o de embalagens, a norma DIN 53577, ou sua sucessora ISO, garante que as espumas tenham desempenho mecânico consistente. Uma espuma com valores de tensão de compressão mais elevados para uma determinada deflexão é mais robusta e pode suportar cargas maiores sem deformação excessiva.

Em resumo, a norma DIN 53577 inclui métodos para determinar a resistência ao desgaste de materiais de borracha e elastômeros. A resistência ao desgaste é uma propriedade crítica que indica a capacidade de um material suportar o desgaste causado por fricção, atrito ou impacto mecânico durante o uso. Essa norma é amplamente aplicada em setores como o automotivo, calçados, sistemas de transporte e produtos industriais de borracha.

Os principais objetivos da norma DIN 53577 são os seguintes:

Avaliar o comportamento de desgaste da borracha em condições controladas.
Para proporcionar resultados comparáveis e repetíveis entre os materiais.
Apoio na seleção de materiais e no controle de qualidade.
Estimativa da vida útil em aplicações com atrito.

As principais variáveis controladas de acordo com a norma DIN 53577 são as seguintes:

Carga aplicada
Velocidade da superfície abrasiva
Tipo e granulometria da lixa
Duração ou distância de deslizamento
Condições ambientais (temperatura, umidade)

A norma DIN 53577 é particularmente importante para materiais utilizados nas seguintes áreas:

Pneus e vedações automotivas
correias transportadoras
solas de sapatos
Cilindros industriais
Revestimentos protetores de borracha

As vantagens da norma DIN 53577 são as seguintes:

Fornece resultados padronizados e reproduzíveis.
Permite a comparação entre diferentes formulações de borracha.
Isso auxilia no desenvolvimento e na otimização do produto.
Isso contribui para o cumprimento das normas de qualidade.

No entanto, essa norma apresenta certas limitações:

As condições de laboratório podem não refletir com precisão as condições reais de desgaste.
Os resultados podem ser afetados por variações no desenho do teste.
Nem todos os tipos de desgaste (por exemplo, cortes, rasgos) estão totalmente representados.

O desgaste é um dos mecanismos de falha mais comuns em produtos de borracha. Ele auxilia os fabricantes nas seguintes áreas:

Para aumentar a resistência e o desempenho.
Para reduzir os custos de manutenção e substituição.
Garantir a confiabilidade em ambientes desafiadores.

Em conclusão, a norma DIN 53577 desempenha um papel crucial na avaliação da resistência ao desgaste de materiais de borracha. Ao fornecer uma metodologia de teste consistente e confiável, ela auxilia as indústrias no desenvolvimento de produtos elastoméricos de alto desempenho e maior durabilidade, adequados para aplicações práticas.

Há muitos anos, nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de seus clientes, fornecendo os serviços avançados de ensaio que eles exigem e auxiliando-os no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também oferecemos serviços de ensaio em conformidade com a norma DIN 53577.