DIN 53423 Sert Hücresel Malzemelerin Test Edilmesi - Eğilme Testi

Alman Standardizasyon Enstitüsü (DIN) tarafından yayınlanan “DIN 53423 Sert Hücresel malzemelerin test edilmesi - Eğilme testi“ standardında, sert köpükler gibi sert hücresel malzemeler üzerinde eğilme (bükülme) testlerinin nasıl yapılacağı açıklanmaktadır. Bu standart özellikle poliüretan (PU) köpükler, polimetakrilimid (PMI) köpükler, melamin köpükler ve yalıtım, inşaat, havacılık, modelleme levhaları ve kompozit çekirdek malzemelerinde kullanılan benzer sert köpük ürünleri için malzeme veri sayfalarında yaygın olarak referans alınmıştır.

Eski sert köpük testleri genellikle bu DIN standart serisine dayanıyordu, örneğin sıkıştırma için DIN 53421 standardı, eğilme / bükülme için DIN 53423 standardı. Günümüzde, uluslararası testlerin çoğu, şunlar gibi uyumlu uluslararası standartlara doğru kaymıştır:

• EN ISO 1209 Sert hücresel plastikler - Eğilme özelliklerinin belirlenmesi
• ISO 178 Plastikler - Eğilme özelliklerinin belirlenmesi (bu standart bazı bağlamlarda köpükler için uyarlanmıştır)
• ASTM D790 Takviyesiz ve takviyeli plastiklerin ve elektrik yalıtım malzemelerinin eğilme özellikleri için standart test yöntemleri

Birçok malzeme üreticisi, tarihsel karşılaştırma için veya eski sertifikalar / ürünler buna atıfta bulunduğu için eski teknik veri sayfalarında hala DIN 53423 standardı değerlerini listelemektedir.

DIN 53423 standardına göre eğilme testi, sert köpük numunelerinin üç noktalı veya dört noktalı eğilme yükü altında, kırılmaya veya tanımlanmış bir deformasyona kadar olan davranışını belirler. Genellikle raporlanan temel özellikler şunlardır:

• Eğilme dayanımı: Genellikle N/mm2 veya MPa cinsinden (kırılma anındaki veya belirli bir sapmadaki gerilim)
• Eğilme modülü: Eğilmede sertlik, N/mm2 cinsinden

Tipik test düzeneği şu şekildedir:

• Dikdörtgen çubuk şeklinde numuneler (boyutlar genellikle 20 x 20 x 120 mm veya benzeri)
• Belirli destek açıklığı ve yükleme hızı ile üç noktalı eğilme
• Kırılmaya veya belirtilen bir gerinime kadar ölçüm

Sert köpükler, yoğunluğa ve türe bağlı olarak geniş bir varyasyon gösterir:

• Düşük yoğunluklu poliüretan montaj / genişleyen köpükler: Eğilme dayanımı yaklaşık 0,7-7 N/cm2.
• Yüksek yoğunluklu sert PU köpükler: Eğilme dayanımı yaklaşık 20-34 N/mm2.
• PMI yapısal köpükler: Önemli ölçüde daha yüksek değerler, genellikle DIN 53423, ISO 1209 ve ASTM D790 standartları ile karşılaştırılır.
• Köpük levhalar: Tipik teşhir / modelleme kaliteleri için eğilme dayanımı yaklaşık 2-4 N/mm2.

Bu değerler, yalıtım köpükleri, sandviç panel çekirdekleri, kapı çerçevesi köpükleri ve kompozit malzemeler için teknik veri sayfalarında sıklıkla görünür.

Yakın zamana kadar DIN 5342x standart serisi, birçok Avrupa köpük karakterizasyon yönteminin omurgasını oluşturmuştur. Geri çekildikten sonra bile, tarihi malzeme performansını karşılaştırırken veya eski sertifikaları veya patentleri okurken tanınabilir bir referans noktası olarak kalmıştır.

Bugün sert hücresel plastikleri test etmek gerekiyorsa, şu standartlar kullanılmaktadır:

• Sert köpüklerin doğrudan eğilme özellikleri için ISO 1209 veya EN ISO 1209 standartları
• Numune hazırlama, test hızı ve hesaplama yöntemleri çok benzerdir.

Kısaca DIN 53423 standardı, sert köpükler gibi sert hücresel malzemelerin eğilme (bükülme) davranışını belirlemek için bir yöntem sunar. Ancak bugün yürürlükten kaldırılmış olan DIN 53423 standardının yerine, ISO 1209-1 ve ISO 1209-2 gibi uluslararası standartlar modern alternatifler olarak önerilmektedir.

DIN 53423 standardının temel amacı, sert hücresel malzemelerin eğilme yüklerine karşı direncini değerlendirmektir. Bir numuneye kontrollü bir kuvvet uygulanarak, test, malzemenin deforme olmadan veya kırılmadan önce ne kadar yüke dayanabileceğini belirler.

Bu bilgi, üreticilere ve araştırmacılara şu konularda yardımcı olur:

• Sert köpüklerin yapısal bütünlüğünü değerlendirmek
• Farklı köpük formülasyonlarını veya yoğunluklarını karşılaştırmak
• Üretimde kalite tutarlılığını değerlendirmek
• Yük taşıma veya yalıtım uygulamaları için uygunluğu belirlemek

Test edilen tipik malzemeler şunlardır:

• Sert poliüretan (PUR/PIR) köpükler
• Polistiren köpükler (EPS, XPS)
• Fenolik köpükler
• Yalıtım veya sandviç yapılarda kullanılan diğer sert hücresel plastikler

DIN 53423 standardı, üç noktalı eğilme konfigürasyonunu kullanır. Temel prensip şudur:

• Dikdörtgen bir test numunesi iki noktadan (desteklerden) desteklenir.
• Numunenin merkezine bir yük uygulanır.
• Kuvvet, numunenin bükülmesine neden olur.

Uygulanan yük ve ortaya çıkan deformasyon, tanımlanmış bir sapma veya kırılma meydana gelene kadar kaydedilir. Bu yöntem, gerçek dünya uygulamalarında sıklıkla bükülme yüklerine maruz kalan rijit hücresel malzemeler için kritik öneme sahip olan, malzemenin bükülme gerilimi altındaki eğilme davranışının bir ölçüsünü sağlar.

Test genellikle şunları gerektirir:

• Kontrollü yükleme yapabilen evrensel test makinesi (UTM)
• İki destekli ve merkezi yükleme burunlu üç noktalı bükme fikstürü
• Yer değiştirmeyi kaydetmek için sapma ölçüm sistemi
• Yük-sapma eğrilerini yakalamak için veri toplama sistemi

Numunenin tepkisi izlenirken yük, sabit bir hızda kademeli olarak uygulanır.

Testte kullanılan numuneler genellikle şunlara sahiptir:

• Dikdörtgen şekil
• Tanımlanmış uzunluk, genişlik ve kalınlık
• Kesim sırasında hasar görmemiş düzgün hücresel yapı

Tekrarlanabilir sonuçlar sağlamak için testten önce numunelerin uygun şekilde şartlandırılması (sıcaklık ve nem) genellikle gereklidir.

Basitleştirilmiş bir test prosedürü şunları içerir:

• Numune hazırlığı: Numuneler belirtilen boyutlarda kesilir. Kontrollü laboratuvar koşullarında şartlandırılır.
• Numunenin montajı: Numune bükme fikstürünün iki desteğine yerleştirilir.
• Yükleme: Numunenin merkezine sabit bir çapraz kafa hızıyla kuvvet uygulanır.
• Ölçüm: Test sırasında yük ve sapma kaydedilir.
• Kırılma veya hedef sapma: Numune kırılana veya tanımlanmış bir deformasyona ulaşana kadar teste devam edilir.

Bükme testi, şu parametrelerin belirlenmesine olanak tanır:

• Kırılma anındaki eğilme yükü
• Belirtilen sapmadaki yük
• Yük-sapma eğrisi
• Bağıl eğilme sertliği

Bu değerler, özellikle eğilme gerilimlerinin oluştuğu uygulamalarda, sert hücresel plastiklerin mekanik davranışını karakterize etmeye yardımcı olur.

DIN 53423 standardı artık geçerli değildir ve büyük ölçüde şu uluslararası standartlarla değiştirilmiştir:

• ISO 1209-1 Sert hücresel plastikler için temel eğilme testi
• ISO 1209-2 Eğilme dayanımı ve elastikiyet modülünün belirlenmesi

Bu standartlar, üç noktalı eğilme düzeneği kullanılarak eğilme dayanımı ve elastikiyet modülünün hesaplanması da dahil olmak üzere daha kapsamlı yöntemler sunmaktadır.

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere DIN 53423 standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.