PSA D41 1041 Жесткие и полужесткие пластмассы — армированный и неармированный изгиб

Стандарт «PSA D41 1041 Жесткие и полужесткие пластмассы — Изгиб, армированные и неармированные», разработанный французским автомобильным производителем PSA Group (ныне входящим в состав Stellantis), описывает свойства изгиба жестких и полужестких пластмасс и материалов (в виде прямоугольных цилиндров, стандартных или нестандартных размеров, полученных методом ориентированного формования или резки из листов или других формованных изделий) с армированием или без него. Этот метод соответствует стандартам «NF EN ISO 14125 Композиты из армированных волокном пластмасс — Определение свойств изгиба» и «NF EN ISO 178 Пластмассы — Определение свойств изгиба».

В принципе, испытание заключается в размещении параллелограммного цилиндра на двух опорах и его деформации путем приложения пуансона, движущегося с постоянной скоростью на равных расстояниях от опор. Это позволяет измерить одно или несколько из следующих свойств:

• Изгибное напряжение и деформация при разрушении материалов, которые разрушаются до достижения обычной деформации.
• Изгибное напряжение при обычном прогибе (в 1,5 раза превышающем толщину образца) для материалов, которые не разрушаются до или во время обычного прогиба.
• Изгибное напряжение при минимальной нагрузке для материалов, которые достигают максимальной нагрузки до или во время обычной деформации.
• Изгибное напряжение вплоть до разрушения или максимальной нагрузки, когда превышен допустимый прогиб, требуемый в соответствии со спецификацией материала.
• Модуль упругости, наблюдаемый при изгибе.

Это напряжение представляет собой максимальное теоретическое изгибающее напряжение на правой стороне пуансона. Оно рассчитывается по формулам, выведенным из теории упругости. Когда деформация не пропорциональна приложенному напряжению, это напряжение может значительно отличаться от фактического напряжения.

Используемая в испытаниях машина для испытаний на изгиб позволяет регулировать следующие скорости испытаний: 0,5 - 1 - 2 - 5 - 10 и 20 мм/мин. Она отображает нагрузки с погрешностью не более ±1% и прогибы с погрешностью не более ±2%. Радиусы пуансонов и опор указаны в стандарте. Опоры и пуансоны должны быть как минимум равны по размеру размерам испытательных образцов. Расстояние между опорами должно быть регулируемым. В испытаниях также используется климатическая камера, поддерживаемая при температуре 23°C ± 2°C и относительной влажности 50% ± 5%.

Образцы для испытаний должны быть репрезентативными для изучаемой шкалы. Для обеспечения этой репрезентативности необходимо определить исходные характеристики изучаемой популяции. Критерии отбора образцов для испытаний должны быть указаны в протоколе испытаний в соответствии со стандартом A10 0156. В случае сомнений относительно отбора образцов следует обратиться в PSA за рекомендациями.

Образцы для испытаний могут быть получены методом формования или резки. В последнем случае необходимо убедиться в отсутствии трещин. Размеры образца следующие:

• Длина должна быть больше или равна 20-кратному размеру толщины.
• Ширина и толщина должны соответствовать правилам, указанным в стандарте.

При работе с анизотропными материалами по толщине (например, слоистыми материалами) образцы для испытаний отбираются таким образом, чтобы изгибающая сила, которой они подвергаются, была направлена ​​в том же направлении, в котором эта сила практически прикладывалась бы к деталям, из которых были взяты образцы. Для анизотропных материалов в плоскости образцы следует отбирать и испытывать относительно двух перпендикулярных направлений.

Испытание проводится как минимум на пяти образцах. Образцы, разрушившиеся за пределами средней трети расстояния между опорами, следует отбраковать.

Образцы упаковываются как минимум на 24 часа при температуре 23 градуса ± 2 градуса и относительной влажности 50 процентов ± 5 процентов. Для материалов с высокой гигроскопичностью или материалов, для которых равновесие с окружающей влажностью устанавливается медленно (растительные волокна, полиамидные материалы), время упаковки может быть увеличено до одной недели.

Испытание проводится при температуре 23 градуса ± 2 градуса и относительной влажности 50% ± 5%. Испытания могут проводиться и при других температурах в соответствии с заданными характеристиками. Ширина каждого образца измеряется с точностью до 0,05 мм, а толщина – с точностью до 0,05 мм. Расстояние между опорами регулируется таким образом, чтобы оно составляло от 15 до 17 толщин образца (удлинение, отклонение между конечными значениями должны быть менее 10% от среднего значения). Расстояние между опорами измеряется с точностью до 0,5%. Образец помещается на опору, и пуансон опускается на 0,5 мм до середины расстояния между опорами. Скорость пуансона регулируется до значения, наиболее близкого к расчетному. В исключительных случаях, при соблюдении текущих правил контроля или если это предписано техническим заданием на материал, может использоваться более высокая скорость пуансона (10 мм/мин) для подтверждения того, что результаты измерений не изменяются (для материалов, более подверженных ползучести, таких как термореактивные материалы).

Кривая зависимости нагрузки от прогиба регистрируется с увеличением масштаба, при котором наклон кривой близок к биссектрисе осей, и наблюдаются следующие значения:

• Если образец разрушается, то измеряются нагрузка и прогиб в момент разрушения.
• Если конструкция не разрушается, то учитывается нагрузка при обычном прогибе или нагрузка и прогиб при максимальной нагрузке.
• Кажущийся модуль упругости определяется, начиная с линейного участка в начале координат кривой зависимости нагрузки от прогиба.

Стандарты PSA серии «D41» сосредоточены на методах тестирования материалов, используемых в салонах и компонентах автомобилей, в частности, гибких ячеистых материалов, таких как пенопласт, резина и пористые пластмассы, которые обычно используются в сиденьях, изоляции и обивке.

Автомобильные компоненты должны выдерживать многолетнюю эксплуатацию, экстремальные температуры, влажность и механические нагрузки без поломок. Стандарт PSA D41 1041 и другие испытания серии «D41» помогают предотвратить подобные проблемы:

• Наполнитель сиденья со временем деформируется.
• Разрушение изоляции и выделение частиц.
• Разрыв или потеря эластичности обивочных материалов.

Этот стандарт считается важным по следующим причинам:

• Обеспечивает комфорт пассажиров и долговечность: эластичный пенополиуретан в сиденьях и обивке должен сохранять свою форму и поддержку на протяжении многих лет эксплуатации. Эти испытания оценивают сопротивление материалов необратимой деформации (необратимой деформации при сжатии), провисанию или потере эластичности. Это предотвращает распространенные проблемы, такие как деформация пенополиуретана в сиденьях, избегая дискомфорта во время вождения или снижения стоимости автомобиля при перепродаже.
• Это способствует безопасности транспортных средств: материалы отделки салона должны надежно функционировать при столкновениях или в экстремальных условиях. Прочные пеноматериалы помогают поддерживать структурную целостность сидений, поглощать энергию и предотвращать поломки, которые могут повлиять на безопасность пассажиров. Соблюдение таких стандартов поддерживает более широкие правила безопасности.
• Это гарантирует качество на протяжении всей цепочки поставок: компании, поставляющие продукцию Stellantis, обязаны сертифицировать свои материалы в соответствии со стандартами, такими как PSA D41 1041. Это обеспечивает единообразие качества миллионов автомобилей, снижает количество гарантийных претензий и защищает репутацию бренда как надежного производителя.
• Она обеспечивает защиту от воздействия окружающей среды и реальных условий эксплуатации: автомобильные пенопласты подвергаются воздействию экстремальных температур (от минус 40 до плюс 80 градусов), влажности, ультрафиолетовых лучей и многократных нагрузок. Эти испытания имитируют данные условия, позволяя прогнозировать характеристики и предотвращать преждевременное разрушение материала (например, растрескивание, разрыв или выделение газа).

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем предприятиям услуги по тестированию в соответствии со стандартом «PSA D41 1041 Жесткие и полужесткие пластмассы — армированный и неармированный изгиб».