DIN 53423 การทดสอบวัสดุเซลลูลาร์แข็ง - การทดสอบการดัดงอ

DIN 53423 การทดสอบวัสดุเซลลูลาร์แข็ง - การทดสอบการดัดงอ

มาตรฐาน “DIN 53423 การทดสอบวัสดุเซลลูลาร์แข็ง - การทดสอบการดัดงอ” ซึ่งเผยแพร่โดยสถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี (DIN) อธิบายวิธีการทดสอบการดัดงอของวัสดุเซลลูลาร์แข็ง เช่น โฟมแข็ง มาตรฐานนี้มีการอ้างอิงอย่างกว้างขวางในเอกสารข้อมูลวัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโฟมโพลียูรีเทน (PU) โฟมโพลีเมทาคริลาไมด์ (PMI) โฟมเมลามีน และผลิตภัณฑ์โฟมแข็งที่คล้ายกันซึ่งใช้ในฉนวนกันความร้อน การก่อสร้าง การบินและอวกาศ แผ่นแบบจำลอง และวัสดุแกนกลางคอมโพสิต

DIN 53423 การทดสอบวัสดุเซลลูลาร์แข็ง - การทดสอบการดัดงอ

การทดสอบโฟมแข็งแบบเก่าโดยทั่วไปจะอิงตามมาตรฐาน DIN ชุดนี้ เช่น DIN 53421 สำหรับการบีบอัด และ DIN 53423 สำหรับการดัดงอ/การโค้งงอ ปัจจุบัน การทดสอบระดับนานาชาติส่วนใหญ่ได้เปลี่ยนไปใช้มาตรฐานสากลที่เข้ากันได้ เช่น:

  • มาตรฐาน EN ISO 1209 พลาสติกเซลลูลาร์แข็ง - การกำหนดคุณสมบัติการดัดงอ
  • ISO 178 พลาสติก - การกำหนดคุณสมบัติการดัดงอ (มาตรฐานนี้ได้รับการปรับใช้กับโฟมในบางบริบท)
  • ASTM D790 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับคุณสมบัติการดัดงอของพลาสติกที่ไม่เสริมแรงและเสริมแรง รวมถึงวัสดุฉนวนไฟฟ้า

ผู้ผลิตวัสดุหลายรายยังคงระบุค่ามาตรฐาน DIN 53423 ไว้ในเอกสารข้อมูลทางเทคนิคฉบับเก่าเพื่อใช้ในการเปรียบเทียบทางประวัติศาสตร์ หรือเนื่องจากใบรับรอง/ผลิตภัณฑ์รุ่นเก่าอ้างอิงถึงค่าเหล่านั้น

ตามมาตรฐาน DIN 53423 การทดสอบการดัดงอจะกำหนดพฤติกรรมของชิ้นงานโฟมแข็งภายใต้แรงดัดงอแบบสามจุดหรือสี่จุด จนกระทั่งแตกหักหรือเกิดการเสียรูปตามที่กำหนด คุณลักษณะพื้นฐานที่มักรายงานมีดังนี้:

  • ความแข็งแรงดัด: โดยทั่วไปแสดงในหน่วย N/mm² หรือ MPa (ความเค้น ณ จุดแตกหักหรือจุดโก่งตัวที่กำหนด)
  • โมดูลัสการดัดงอ: ความแข็งแกร่งในการดัดงอ หน่วยเป็น N/mm²

โดยทั่วไปแล้ว การตั้งค่าการทดสอบจะมีรูปแบบดังนี้:

  • ตัวอย่างที่มีรูปร่างเป็นแท่งสี่เหลี่ยมผืนผ้า (ขนาดโดยทั่วไป 20 x 20 x 120 มม. หรือใกล้เคียง)
  • การดัดแบบสามจุด โดยมีช่วงรองรับและอัตราการรับน้ำหนักที่กำหนดไว้
  • วัดจนถึงจุดแตกหักหรือความเครียดที่กำหนดไว้

โฟมแข็งมีคุณสมบัติหลากหลายขึ้นอยู่กับความหนาแน่นและชนิดของโฟม:

  • โฟมโพลียูรีเทนความหนาแน่นต่ำสำหรับติดตั้ง/ขยายตัว: ความแข็งแรงในการดัดงอประมาณ 0,7-7 นิวตัน/ตารางเซนติเมตร
  • โฟม PU แข็งความหนาแน่นสูง: ความแข็งแรงในการดัดงอประมาณ 20-34 นิวตัน/มม.²
  • โฟมโครงสร้าง PMI: มีค่าสูงกว่าอย่างเห็นได้ชัด โดยทั่วไปเมื่อเทียบกับมาตรฐาน DIN 53423, ISO 1209 และ ASTM D790
  • แผ่นโฟม: โฟมเกรดที่ใช้สำหรับจัดแสดง/จำลองแบบโดยทั่วไปจะมีแรงดัดงอประมาณ 2-4 นิวตัน/ตารางมิลลิเมตร

ค่าเหล่านี้มักพบได้ในเอกสารข้อมูลทางเทคนิคของโฟมฉนวนกันความร้อน แกนแผงแซนด์วิช โฟมสำหรับวงกบประตู และวัสดุคอมโพสิต

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ มาตรฐาน DIN 5342x ถือเป็นรากฐานสำคัญของวิธีการกำหนดคุณลักษณะของโฟมในยุโรปหลายวิธี แม้ว่าจะถูกยกเลิกไปแล้ว แต่ก็ยังคงเป็นจุดอ้างอิงที่รู้จักกันดีเมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของวัสดุในอดีต หรือเมื่ออ่านใบรับรองหรือสิทธิบัตรเก่าๆ

ในปัจจุบัน หากจำเป็นต้องทดสอบพลาสติกเซลลูลาร์แบบแข็ง จะใช้มาตรฐานดังต่อไปนี้:

  • มาตรฐาน ISO 1209 หรือ EN ISO 1209 สำหรับคุณสมบัติการดัดงอโดยตรงของโฟมแข็ง
  • การเตรียมตัวอย่าง ความเร็วในการทดสอบ และวิธีการคำนวณมีความคล้ายคลึงกันมาก

โดยสรุป มาตรฐาน DIN 53423 กำหนดวิธีการในการหาพฤติกรรมการดัดงอของวัสดุเซลลูลาร์แข็ง เช่น โฟมแข็ง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมาตรฐาน DIN 53423 ล้าสมัยไปแล้ว จึงมีการเสนอมาตรฐานสากล เช่น ISO 1209-1 และ ISO 1209-2 เป็นทางเลือกที่ทันสมัยกว่า

วัตถุประสงค์หลักของมาตรฐาน DIN 53423 คือการประเมินความต้านทานของวัสดุเซลลูลาร์แข็งต่อแรงดัดงอ โดยการใช้แรงควบคุมกับชิ้นงานทดสอบ การทดสอบนี้จะกำหนดว่าวัสดุสามารถรับแรงได้มากแค่ไหนก่อนที่จะเสียรูปหรือแตกหัก

ข้อมูลนี้เป็นประโยชน์ต่อผู้ผลิตและนักวิจัยในด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้:

  • การประเมินความแข็งแรงเชิงโครงสร้างของโฟมแข็ง
  • การเปรียบเทียบสูตรหรือความหนาแน่นของโฟมที่แตกต่างกัน
  • การประเมินความสม่ำเสมอของคุณภาพในกระบวนการผลิต
  • เพื่อพิจารณาความเหมาะสมสำหรับการใช้งานรับน้ำหนักหรือเป็นฉนวนกันความร้อน

วัสดุที่นำมาทดสอบโดยทั่วไป ได้แก่:

  • โฟมโพลียูรีเทนแข็ง (PUR/PIR)
  • โฟมโพลีสไตรีน (EPS, XPS)
  • โฟมฟีนอลิก
  • พลาสติกเซลลูลาร์แข็งชนิดอื่น ๆ ที่ใช้ในฉนวนกันความร้อนหรือโครงสร้างแบบแซนด์วิช

มาตรฐาน DIN 53423 ใช้การดัดแบบสามจุด หลักการพื้นฐานมีดังนี้:

  • ชิ้นงานทดสอบรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าได้รับการรองรับที่จุดสองจุด (จุดรองรับ)
  • มีการให้ประจุไฟฟ้าที่จุดศูนย์กลางของตัวอย่าง
  • แรงดังกล่าวทำให้ชิ้นงานโค้งงอ

แรงที่กระทำและการเสียรูปที่เกิดขึ้นจะถูกบันทึกไว้จนกว่าจะเกิดการโก่งตัวหรือการแตกหักตามที่กำหนด วิธีนี้ช่วยวัดพฤติกรรมการดัดงอของวัสดุภายใต้แรงดัดงอ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่มีโครงสร้างเป็นเซลล์แข็งที่มักต้องรับแรงดัดงอในการใช้งานจริง

โดยปกติการทดสอบจะต้องการสิ่งต่อไปนี้:

  • เครื่องทดสอบแรงดึงอเนกประสงค์แบบควบคุม (UTM)
  • อุปกรณ์ดัดแบบสามจุด พร้อมฐานรองสองจุดและหัวรับแรงตรงกลาง
  • ระบบวัดค่าเบี่ยงเบนสำหรับบันทึกการเคลื่อนที่
  • ระบบเก็บรวบรวมข้อมูลเพื่อบันทึกกราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงและการโก่งตัว

ค่อยๆ เพิ่มแรงกดในอัตราคงที่ พร้อมทั้งเฝ้าสังเกตการตอบสนองของชิ้นงานทดสอบ

โดยทั่วไปแล้ว ตัวอย่างที่ใช้ในการทดสอบจะมีลักษณะดังต่อไปนี้:

  • รูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า
  • กำหนดความยาว ความกว้าง และความหนา
  • โครงสร้างเซลล์เรียบเนียน ไม่ได้รับความเสียหายระหว่างการตัด

โดยปกติแล้ว การปรับสภาพตัวอย่างให้เหมาะสม (อุณหภูมิและความชื้น) ก่อนการทดสอบนั้นมีความจำเป็นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สามารถทำซ้ำได้

ขั้นตอนการทดสอบแบบง่ายประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้:

  • การเตรียมตัวอย่าง: ตัวอย่างจะถูกตัดให้ได้ขนาดตามที่กำหนด และปรับสภาพภายใต้สภาวะควบคุมในห้องปฏิบัติการ
  • ขั้นตอนการประกอบชิ้นงาน: วางชิ้นงานไว้ระหว่างแท่นรองรับทั้งสองของอุปกรณ์ดัดงอ
  • การโหลด: แรงถูกกระทำที่จุดศูนย์กลางของชิ้นงานด้วยความเร็วหัวจับคงที่
  • การวัด: บันทึกค่าแรงและระยะการโก่งตัวระหว่างการทดสอบ
  • การแตกหักหรือการเบี่ยงเบนจากเป้าหมาย: การทดสอบจะดำเนินต่อไปจนกว่าชิ้นงานจะแตกหักหรือเกิดการเสียรูปตามที่กำหนดไว้

การทดสอบการดัดงอช่วยให้สามารถกำหนดค่าพารามิเตอร์ต่อไปนี้ได้:

  • แรงดัด ณ ขณะที่เกิดการแตกหัก
  • โหลดที่ค่าเบี่ยงเบนที่กำหนด
  • กราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงและการโก่งตัว
  • ความแข็งแกร่งในการดัดสัมพัทธ์

ค่าเหล่านี้ช่วยในการระบุลักษณะพฤติกรรมทางกลของพลาสติกเซลลูลาร์แข็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่เกิดความเค้นดัด

มาตรฐาน DIN 53423 ไม่มีผลบังคับใช้อีกต่อไปแล้ว และได้ถูกแทนที่ด้วยมาตรฐานสากลต่อไปนี้เป็นส่วนใหญ่:

  • มาตรฐาน ISO 1209-1 การทดสอบการดัดงอขั้นพื้นฐานสำหรับพลาสติกเซลลูลาร์แข็ง
  • ISO 1209-2 การหาค่าความแข็งแรงดัดและโมดูลัสความยืดหยุ่น

มาตรฐานเหล่านี้ได้กำหนดวิธีการที่ครอบคลุมมากขึ้น รวมถึงการคำนวณความแข็งแรงดัดและโมดูลัสความยืดหยุ่นโดยใช้ระบบการดัดแบบสามจุด

เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และช่วยเหลือพวกเขาในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน DIN 53423 อีกด้วย

WhatsApp