DIN 53512 Skúšanie gumy a elastomérov - Stanovenie pevnosti v odraze

Norma „DIN 53512 Skúšanie gumy a elastomérov – Stanovenie odrazovej pevnosti“ vyvinutá Nemeckým inštitútom pre normalizáciu (DIN) opisuje metódu na stanovenie odrazovej pevnosti gumy a elastomérov.

Odrazová pružnosť sa vzťahuje na schopnosť gumového materiálu vrátiť sa alebo obnoviť svoj pôvodný tvar a veľkosť po deformácii (zvyčajne stlačením, natiahnutím alebo nárazom). Je to miera toho, ako dobre sa materiál odrazí po pôsobení a odstránení vonkajšej sily. Jednoducho povedané, opisuje elasticitu gumy alebo ako rýchlo a efektívne sa dokáže vrátiť do pôvodného stavu po stlačení alebo natiahnutí.

Vysoká pružnosť pri odraze znamená, že gumový materiál sa rýchlo a efektívne vráti do pôvodného tvaru bez trvalej deformácie. To je dôležité pre aplikácie, kde sú materiály vystavené častému naťahovaniu alebo stláčaniu.

Odrazová pružnosť sa zvyčajne meria pozorovaním výšky, do ktorej sa vzorka gumy odrazí po páde z určitej výšky na tvrdý povrch. Čím vyšší je odraz, tým lepšia je odrazová pružnosť.

Hlavné faktory ovplyvňujúce odolnosť voči opätovnému spätnému rázu sú:

• Zloženie materiálu: Rôzne druhy gumy (ako napríklad prírodný kaučuk, syntetický kaučuk) majú rôzne vlastnosti odrazovej pružnosti v závislosti od ich molekulárnej štruktúry.
• Teplota: Guma má tendenciu strácať časť svojej pružnosti pri odskoku pri vyšších alebo nižších teplotách. Nízke teploty môžu gumu stvrdnúť a znížiť jej elasticitu, zatiaľ čo vysoké teploty ju môžu príliš zmäkčiť a znížiť jej schopnosť odskoku.
• Vulkanizácia: Proces zosieťovania polymérnych reťazcov (vulkanizácia) zlepšuje elasticitu a pevnosť gumy a zvyšuje jej pružnosť pri odraze.
• Starnutie a opotrebovanie: V priebehu času môže guma stratiť časť svojej elasticity v dôsledku environmentálnych faktorov, ako je vystavenie UV žiareniu, oxidácia alebo fyzické opotrebenie.

Odolnosť voči odrazu sa považuje za dôležitú v niekoľkých aplikáciách:

• Pneumatiky: Vysoká odolnosť voči odrazu je u automobilových pneumatík dôležitá, pretože pomáha pneumatike udržiavať svoj tvar a kontakt s vozovkou počas nárazov, čím zlepšuje trakciu a výkon.
• Obuv: Flexibilita topánok a vložiek vďaka odpruženiu prispieva k pohodliu tým, že umožňuje materiálu po každom kroku sa pružne prispôsobiť a znížiť tak únavu.
• Tesnenia: V aplikáciách, kde sa používajú tesnenia, guma s dobrou pružnosťou proti spätnému rázu zabezpečuje, že materiál si udrží účinné tesnenie aj po stlačení.

Guma, najmä na tlmenie alebo tlmenie nárazov (ako sú stroje alebo ochranné prostriedky), musí mať dobrú pružnosť proti odrazu, aby sa rýchlo zotavila a poskytovala účinnú odolnosť proti nárazom. Stručne povedané, vysoká pružnosť proti odrazu vo všeobecnosti vedie k lepšiemu výkonu v aplikáciách zahŕňajúcich opakované stlačenie, náraz alebo ohýbanie.

Norma DIN 53512 používa Schobovo kyvadlo na určenie odrazovej pružnosti gumy. Schobovo kyvadlo odrazovej pružnosti je určené na meranie percentuálnej pružnosti gumovej zmesi ako indikátora hysteretickej straty energie, ktorú možno definovať vzťahom medzi modulom akumulácie a modulom straty. Namerané percento odrazu je nepriamo úmerné hysteretickej strate.

Percentuálna pružnosť alebo odrazová pružnosť sa široko používa pri kontrole kvality polymérov a zložených chemikálií. Odrazová pružnosť sa určuje voľne padajúcim kyvadlovým kladivom, ktoré sa spustí z určitej výšky a narazí na testovanú vzorku, čím uvoľní určité množstvo energie. Časť tejto energie sa vzorkou vráti späť do kyvadla a možno ju merať stupňom odrazu kyvadla, čím sa určí vratná sila v dôsledku gravitácie.

Táto skúšobná metóda špecifikuje spôsob stanovenia flexibility gumy v rozsahu rázových napätí a rýchlostí deformácie pomocou rázového a meracieho zariadenia, ktoré spĺňa požiadavky špecifikované v tejto norme. Táto skúšobná metóda je použiteľná pre termosetické gumy a termoplastické elastoméry s tvrdosťou medzi 30 a 85 IRHD pri špecifikovaných skúšobných teplotách. Môže byť použiteľná aj pre určité polyesterové, polyéterové peny a plastové penové materiály.

Táto norma sa považuje za dôležitú z nasledujúcich dôvodov:

• Hodnotí elasticitu materiálu: Meria, ako dobre sa gumový materiál dokáže po deformácii vrátiť do pôvodného tvaru. Toto je kľúčové pre aplikácie ako pneumatiky, tesnenia, tesniace krúžky a tlmiče vibrácií, kde elastický odraz určuje výkon a trvanlivosť.
• Predpovedá dynamický výkon: Odolnosť voči odrazu priamo súvisí so stratou energie počas opakovanej deformácie. Nízky odraz naznačuje väčšiu stratu energie (väčšie tlmenie), zatiaľ čo vysoký odraz naznačuje efektívnejší návrat energie (napr. v bežeckých topánkach alebo automobilových súčiastkach).
• Kontrola kvality a konzistentnosť: Výrobcovia používajú normu DIN 53512 na zabezpečenie konzistentnosti medzi jednotlivými šaržami gumových výrobkov. Umožňuje porovnávanie materiálov a pomáha odhaliť chyby alebo zmeny v receptúre.
• Výber a špecifikácia materiálu: Inžinieri a vývojári produktov používajú údaje o odraze na výber správnej gumy pre konkrétne aplikácie, najmä ak je dôležitá rovnováha medzi tlmením, odolnosťou a responzívnosťou.
• Štandardizácia pre globálny obchod: Keďže normy DIN sú konečne medzinárodne uznávané, norma DIN 53512 poskytuje spoločný základ pre testovanie a porovnávanie a uľahčuje globálne získavanie zdrojov, testovanie a certifikáciu gumových materiálov.

Stručne povedané, norma DIN 53512 je dôležitá na hodnotenie odolnosti gumy voči odrazu, čo pomáha zabezpečiť výkon, kvalitu a spoľahlivosť produktov, ktoré sa spoliehajú na dynamické elastické vlastnosti.

Naša organizácia, ktorá už roky podporuje podniky vo všetkých sektoroch prostredníctvom širokej škály testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich aktivít, má silný tím zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou DIN 53512 „Skúšanie gumy a elastomérov – Stanovenie odolnosti voči odrazu“.