DIN 53423 Provning av styva cellulära material - Böjningstest

Standarden ”DIN 53423 Provning av styva cellmaterial - Böjprovning”, publicerad av Tyska standardiseringsinstitutet (DIN), beskriver hur man utför böjprovning på styva cellmaterial såsom styva skum. Denna standard refereras ofta till i materialdatablad, särskilt för polyuretanskum (PU), polymetakrylamidskum (PMI), melaminskum och liknande styva skumprodukter som används inom isolering, konstruktion, flyg- och rymdteknik, modelleringsplattor och kompositkärnmaterial.

Äldre tester av styvt skum baserades generellt på denna DIN-standardserie, till exempel DIN 53421 för kompression och DIN 53423 för böjning/flexion. Numera har de flesta internationella tester övergått till kompatibla internationella standarder såsom:

• EN ISO 1209 Stela cellplaster - Bestämning av böjningsegenskaper
• ISO 178 Plaster - Bestämning av böjegenskaper (denna standard har anpassats för skum i vissa sammanhang)
• ASTM D790 Standardtestmetoder för böjegenskaper hos oförstärkta och förstärkta plaster och elektriska isoleringsmaterial.

Många materialtillverkare listar fortfarande DIN 53423-standardvärden i äldre tekniska datablad för historisk jämförelse eller för att äldre certifikat/produkter hänvisar till dem.

Enligt standarden DIN 53423 bestämmer böjprov hur styva skumprover beter sig under trepunkts- eller fyrpunktsböjningsbelastningar, upp till brott eller en definierad deformation. De grundläggande egenskaperna som vanligtvis rapporteras är:

• Böjhållfasthet: Vanligtvis uttryckt i N/mm2 eller MPa (spänning vid brott eller vid en specifik nedböjning)
• Böjmodul: Böjstyvhet, i N/mm².

En typisk testuppställning är följande:

• Rektangulära stavformade prover (mått vanligtvis 20 x 20 x 120 mm eller liknande)
• Trepunktsbockning med specifikt stödspann och belastningsgrad.
• Mätning upp till brott eller en specificerad töjning.

Stela skum uppvisar en stor variation beroende på deras densitet och typ:

• Lågdensitets polyuretanmonterings-/expanderskum: Böjhållfasthet cirka 0,7–7 N/cm2.
• Högdensitetsstyva PU-skum: Böjhållfasthet cirka 20–34 N/mm2.
• PMI-strukturskum: Betydligt högre värden, vanligtvis jämfört med standarderna DIN 53423, ISO 1209 och ASTM D790.
• Skumskivor: Typiska display-/modelleringskvaliteter har en böjhållfasthet på cirka 2–4 ​​N/mm2.

Dessa värden finns ofta i tekniska datablad för isoleringsskum, kärnor av sandwichpaneler, dörrkarmsskum och kompositmaterial.

Fram till nyligen utgjorde DIN 5342x-standardserien ryggraden i många europeiska metoder för karakterisering av skum. Även efter att den har tagits tillbaka är den fortfarande en igenkännbar referenspunkt vid jämförelse av historiska materialprestanda eller läsning av gamla certifikat eller patent.

Idag, om testning av styva cellplaster krävs, används följande standarder:

• ISO 1209- eller EN ISO 1209-standarder för direkta böjningsegenskaper hos styva skum.
• Provberedning, testhastighet och beräkningsmetoder är mycket lika.

Kort sagt, standarden DIN 53423 tillhandahåller en metod för att bestämma böjningsbeteendet hos styva cellmaterial såsom styva skum. Eftersom DIN 53423-standarden nu är föråldrad föreslås dock internationella standarder som ISO 1209-1 och ISO 1209-2 som moderna alternativ.

Det primära syftet med DIN 53423-standarden är att utvärdera motståndet hos styva cellulära material mot böjbelastningar. Genom att applicera en kontrollerad kraft på ett prov bestämmer testet hur mycket belastning materialet kan motstå innan det deformeras eller spricker.

Denna information hjälper tillverkare och forskare inom följande områden:

• Utvärdering av den strukturella integriteten hos styva skum.
• Jämförelse av olika skumformuleringar eller densiteter
• Utvärdera kvalitetsjämnhet i produktionen.
• För att fastställa lämplighet för bärande eller isoleringsapplikationer.

Typiska material som testas inkluderar:

• Stela polyuretanskum (PUR/PIR)
• Polystyrenskum (EPS, XPS)
• Fenoliska skum
• Andra styva cellplaster som används i isolering eller sandwichkonstruktioner.

Standarden DIN 53423 använder en trepunktsböjningskonfiguration. Grundprincipen är följande:

• Ett rektangulärt provexemplar stöds vid två punkter (stöd).
• En laddning appliceras på provets mitt.
• Kraften får provet att böjas.

Den applicerade lasten och den resulterande deformationen registreras tills en definierad nedböjning eller brott inträffar. Denna metod ger ett mått på ett materials böjningsbeteende under böjspänning, vilket är avgörande för styva cellulära material som ofta utsätts för böjbelastningar i verkliga tillämpningar.

Testet kräver vanligtvis följande:

• Kontrollerad belastningsuniversell testmaskin (UTM)
• Trepunktsböjningsfixtur med två stöd och en central lastnos.
• Avvikelsesmätningssystem för registrering av förskjutning.
• Datainsamlingssystem för att fånga last-utböjningskurvor.

Belastningen appliceras gradvis med en konstant hastighet medan provets respons övervakas.

De prover som används i testet har vanligtvis följande egenskaper:

• Rektangulär form
• Definierad längd, bredd och tjocklek
• Slät cellstruktur oskadad under skärning.

Korrekt konditionering av prover (temperatur och fuktighet) före testning är vanligtvis nödvändig för att säkerställa reproducerbara resultat.

Ett förenklat testförfarande inkluderar följande:

• Provberedning: Proverna skärs till de angivna dimensionerna. De konditioneras under kontrollerade laboratorieförhållanden.
• Provmontering: Provet placeras mellan de två stöden på bockningsfixturen.
• Belastning: Kraft appliceras på provets mitt med en konstant tvärhuvudhastighet.
• Mätning: Belastning och nedböjning registreras under provningen.
• Spricka eller målavvikelse: Testningen fortsätter tills provet spricker eller når en definierad deformation.

Böjningstestet möjliggör bestämning av följande parametrar:

• Böjbelastning vid brottögonblicket
• Belastning vid den angivna avvikelsen
• Last-utböjningskurva
• Relativ böjstyvhet

Dessa värden hjälper till att karakterisera det mekaniska beteendet hos styva cellplaster, särskilt i applikationer där böjspänningar uppstår.

DIN 53423-standarden är inte längre giltig och har till stor del ersatts av följande internationella standarder:

• ISO 1209-1 Grundläggande böjprovning för styva cellplaster.
• ISO 1209-2 Bestämning av böjhållfasthet och elasticitetsmodul.

Dessa standarder tillhandahåller mer omfattande metoder, inklusive beräkning av böjhållfasthet och elasticitetsmodul med hjälp av ett trepunktsböjningssystem.

I många år har vår organisation, med sin kompetenta och erfarna personal, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt dem med att etablera, implementera och förbättra ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med DIN 53423-standarden.