Tiêu chuẩn DIN 53423 Thử nghiệm vật liệu xốp cứng - Thử nghiệm uốn

Tiêu chuẩn DIN 53423 Thử nghiệm vật liệu xốp cứng - Thử nghiệm uốn

Tiêu chuẩn “DIN 53423 Thử nghiệm vật liệu xốp cứng - Thử nghiệm uốn”, do Viện Tiêu chuẩn hóa Đức (DIN) ban hành, mô tả cách thực hiện thử nghiệm uốn trên các vật liệu xốp cứng như bọt xốp cứng. Tiêu chuẩn này được tham chiếu rộng rãi trong các bảng dữ liệu vật liệu, đặc biệt là đối với bọt polyurethane (PU), bọt polymethacrylamide (PMI), bọt melamine và các sản phẩm bọt xốp cứng tương tự được sử dụng trong cách nhiệt, xây dựng, hàng không vũ trụ, ván mô hình và vật liệu lõi composite.

Tiêu chuẩn DIN 53423 Thử nghiệm vật liệu xốp cứng - Thử nghiệm uốn

Các thử nghiệm vật liệu xốp cứng trước đây thường dựa trên loạt tiêu chuẩn DIN này, ví dụ: DIN 53421 cho nén và DIN 53423 cho uốn/gập. Ngày nay, hầu hết các thử nghiệm quốc tế đã chuyển sang các tiêu chuẩn quốc tế tương thích như:

  • Tiêu chuẩn EN ISO 1209 Nhựa xốp cứng - Xác định đặc tính uốn
  • ISO 178 Nhựa - Xác định các đặc tính uốn (tiêu chuẩn này đã được điều chỉnh cho vật liệu xốp trong một số trường hợp)
  • Tiêu chuẩn ASTM D790 quy định phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn về tính chất uốn của nhựa không gia cường và nhựa gia cường, cũng như vật liệu cách điện.

Nhiều nhà sản xuất vật liệu vẫn liệt kê các giá trị tiêu chuẩn DIN 53423 trong các bảng dữ liệu kỹ thuật cũ để so sánh lịch sử hoặc vì các chứng chỉ/sản phẩm cũ tham chiếu đến chúng.

Theo tiêu chuẩn DIN 53423, thử nghiệm uốn xác định hành vi của các mẫu vật liệu xốp cứng dưới tải trọng uốn ba điểm hoặc bốn điểm, cho đến khi gãy hoặc biến dạng xác định. Các đặc tính cơ bản thường được báo cáo là:

  • Độ bền uốn: Thường được biểu thị bằng N/mm2 hoặc MPa (ứng suất tại điểm gãy hoặc tại độ lệch cụ thể).
  • Mô đun uốn: Độ cứng khi uốn cong, tính bằng N/mm².

Cấu hình thử nghiệm điển hình như sau:

  • Mẫu vật hình que chữ nhật (kích thước điển hình là 20 x 20 x 120 mm hoặc tương tự)
  • Uốn ba điểm với nhịp đỡ và tốc độ tải cụ thể.
  • Đo lường cho đến khi bị gãy hoặc đạt đến độ biến dạng xác định.

Các loại xốp cứng có sự khác biệt đáng kể tùy thuộc vào mật độ và loại của chúng:

  • Xốp polyurethane mật độ thấp dùng để gắn/giãn nở: Độ bền uốn khoảng 0,7-7 N/cm2.
  • Xốp PU cứng mật độ cao: Độ bền uốn khoảng 20-34 N/mm2.
  • Bọt xốp kết cấu PMI: Giá trị cao hơn đáng kể, thường so với các tiêu chuẩn DIN 53423, ISO 1209 và ASTM D790.
  • Tấm xốp: Các loại xốp dùng để trưng bày/tạo mô hình thường có độ bền uốn khoảng 2-4 N/mm2.

Các giá trị này thường được tìm thấy trong bảng dữ liệu kỹ thuật của các loại mút cách nhiệt, lõi tấm sandwich, mút khung cửa và vật liệu composite.

Cho đến gần đây, bộ tiêu chuẩn DIN 5342x vẫn là nền tảng của nhiều phương pháp đánh giá đặc tính bọt xốp ở châu Âu. Ngay cả sau khi bị bãi bỏ, nó vẫn là một điểm tham chiếu dễ nhận biết khi so sánh hiệu suất vật liệu trong quá khứ hoặc khi đọc các chứng chỉ hoặc bằng sáng chế cũ.

Hiện nay, nếu cần kiểm tra các loại nhựa xốp cứng, người ta thường sử dụng các tiêu chuẩn sau:

  • Tiêu chuẩn ISO 1209 hoặc EN ISO 1209 quy định về đặc tính uốn trực tiếp của bọt xốp cứng.
  • Các phương pháp chuẩn bị mẫu, tốc độ thử nghiệm và tính toán rất giống nhau.

Tóm lại, tiêu chuẩn DIN 53423 cung cấp phương pháp xác định hành vi uốn của các vật liệu xốp cứng như bọt cứng. Tuy nhiên, vì tiêu chuẩn DIN 53423 hiện đã lỗi thời, các tiêu chuẩn quốc tế như ISO 1209-1 và ISO 1209-2 được đề xuất như những lựa chọn thay thế hiện đại hơn.

Mục đích chính của tiêu chuẩn DIN 53423 là đánh giá khả năng chịu tải uốn của các vật liệu xốp cứng. Bằng cách tác dụng một lực có kiểm soát lên mẫu thử, phép thử xác định lượng tải trọng mà vật liệu có thể chịu được trước khi bị biến dạng hoặc gãy vỡ.

Thông tin này giúp ích cho các nhà sản xuất và nhà nghiên cứu trong các lĩnh vực sau:

  • Đánh giá tính toàn vẹn cấu trúc của các loại xốp cứng.
  • So sánh các công thức hoặc mật độ bọt khác nhau
  • Đánh giá tính nhất quán về chất lượng trong sản xuất.
  • Để xác định tính phù hợp cho các ứng dụng chịu tải hoặc cách nhiệt.

Các vật liệu điển hình được thử nghiệm bao gồm:

  • Xốp polyurethane cứng (PUR/PIR)
  • Xốp polystyrene (EPS, XPS)
  • Bọt phenolic
  • Các loại nhựa xốp cứng khác được sử dụng trong vật liệu cách nhiệt hoặc cấu trúc dạng sandwich.

Tiêu chuẩn DIN 53423 sử dụng cấu hình uốn ba điểm. Nguyên tắc cơ bản như sau:

  • Mẫu thử hình chữ nhật được đỡ tại hai điểm (giá đỡ).
  • Một điện tích được đặt vào tâm của mẫu vật.
  • Lực tác động khiến mẫu vật bị uốn cong.

Tải trọng tác dụng và biến dạng resultante được ghi lại cho đến khi xảy ra độ lệch hoặc gãy vỡ xác định. Phương pháp này cung cấp thước đo về hành vi uốn của vật liệu dưới ứng suất uốn, điều này rất quan trọng đối với các vật liệu xốp cứng thường xuyên chịu tải trọng uốn trong các ứng dụng thực tế.

Bài kiểm tra thường yêu cầu những điều sau:

  • Máy thử nghiệm vạn năng (UTM) có kiểm soát tải trọng
  • Thiết bị uốn ba điểm với hai giá đỡ và một mũi tải trung tâm.
  • Hệ thống đo độ lệch để ghi lại sự dịch chuyển.
  • Hệ thống thu thập dữ liệu để ghi lại đường cong tải trọng-biến dạng.

Tải trọng được tác dụng dần dần với tốc độ không đổi trong khi theo dõi phản ứng của mẫu.

Các mẫu được sử dụng trong thử nghiệm thường có những đặc điểm sau:

  • Hình chữ nhật
  • Chiều dài, chiều rộng và độ dày được xác định.
  • Cấu trúc tế bào trơn tru, không bị hư hại trong quá trình cắt.

Việc chuẩn bị mẫu đúng cách (nhiệt độ và độ ẩm) trước khi thử nghiệm thường là cần thiết để đảm bảo kết quả có thể lặp lại.

Quy trình kiểm tra đơn giản bao gồm các bước sau:

  • Chuẩn bị mẫu: Các mẫu được cắt theo kích thước quy định. Chúng được bảo quản trong điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát.
  • Lắp ráp mẫu: Mẫu được đặt giữa hai giá đỡ của thiết bị uốn.
  • Quá trình tải: Lực được tác dụng vào tâm của mẫu với vận tốc đầu kẹp không đổi.
  • Đo lường: Tải trọng và độ võng được ghi lại trong quá trình thử nghiệm.
  • Gãy vỡ hoặc sai lệch mục tiêu: Quá trình thử nghiệm tiếp tục cho đến khi mẫu bị gãy hoặc đạt đến độ biến dạng xác định.

Thử nghiệm uốn cho phép xác định các thông số sau:

  • Tải trọng uốn tại thời điểm gãy
  • Tải trọng ở độ lệch quy định
  • Đường cong tải trọng-biến dạng
  • Độ cứng uốn tương đối

Các giá trị này giúp mô tả đặc tính cơ học của nhựa xốp cứng, đặc biệt trong các ứng dụng có ứng suất uốn.

Tiêu chuẩn DIN 53423 không còn hiệu lực và phần lớn đã được thay thế bằng các tiêu chuẩn quốc tế sau:

  • Tiêu chuẩn ISO 1209-1: Thử nghiệm uốn cơ bản đối với nhựa xốp cứng.
  • Tiêu chuẩn ISO 1209-2 Xác định độ bền uốn và mô đun đàn hồi.

Các tiêu chuẩn này cung cấp các phương pháp toàn diện hơn, bao gồm cả việc tính toán độ bền uốn và mô đun đàn hồi bằng hệ thống uốn ba điểm.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ kiểm thử theo tiêu chuẩn DIN 53423.

WhatsApp