روش‌های تست استاندارد ASTM D3574 برای مواد سلولی انعطاف‌پذیر

ASTM D3574 طیف وسیعی از آزمایش‌ها را توصیف می‌کند که برای مشخص کردن خواص فوم‌های پلی‌اورتان انعطاف‌پذیر استفاده می‌شوند. این فوم ها بیشتر در صنایع مبلمان، ملافه و خودرو برای ایجاد صندلی و تشک استفاده می شود که ارگونومی مصرف کننده را بهبود می بخشد و راحتی را به حداکثر می رساند. به منظور ایجاد تصویری کامل از خواص مکانیکی یک ماده، آزمایش گسترده ای برای ASTM D3574 مورد نیاز است. این راهنما طراحی شده است تا شما را با عناصر اساسی تست ASTM D3574 از جمله مروری بر تجهیزات، نرم افزار و نمونه های مورد نیاز آشنا کند.

ASTM D3574 شامل 18 آزمایش مختلف مکانیکی است که برای ارزیابی خواص فشاری، کششی و مقاومت در برابر پارگی فوم طراحی شده‌اند. متداول ترین تست های انجام شده تست های فشاری هستند که بیشترین تاثیر را بر عملکرد محصول دارند. اگرچه همه 18 تست نیاز به استفاده از یک دستگاه تست جهانی ندارند، موارد زیر نیاز دارند:
تست B1 - آزمون انحراف نیروی فرورفتگی (IFD) *متداول ترین
تست B2 - آزمون طول سنج باقیمانده تورفتگی (IRGL)
تست C - تست انحراف نیروی فشرده * رایج ترین
تست D - تست مجموعه فشرده سازی انحراف ثابت
تست E - تست کشش
تست F - تست مقاومت به پارگی
در حالی که تست‌های استاتیک اطلاعات ارزشمندی را در مورد خواص و محدودیت‌های اولیه فوم ارائه می‌کنند، آزمایش‌های دینامیکی طولانی‌مدت بینش تولیدکنندگان را در مورد دوام محصول ارائه می‌دهد. یک کاربر نهایی انتظار دارد که محصولات فوم نه تنها در اولین استفاده، بلکه در یک هزارمین و میلیونمین استفاده نیز احساس حمایت کنند. آزمایش‌های زیر را می‌توان بر روی سیستم‌های دینامیکی ElectroPuls انجام داد:

تست I2 - تست خستگی دینامیک، برش غلتکی
تست I3 - تست خستگی پویا، ضربان نیروی ثابت
تست I4 - تست خستگی پویا، کوسن فرش
تست I5 - تست خستگی پویا، کوبیدن انحراف ثابت
روش های مختلف آزمایشی وجود دارد که برای انواع فوم ها از جمله فوم های پلی یورتان سفت و سخت کاربرد دارد. ASTM D3574 فقط برای فوم های پلی اورتان انعطاف پذیر اعمال می شود: تعریف فنی بین انعطاف پذیر و صلب به صراحت در استاندارد تعریف شده است. تست ASTM D3574 برای انجام تست های مقایسه ای بین نمونه های مختلف فوم، که اغلب بر اساس ترکیب شیمیایی، چگالی و تخلخل متمایز می شوند، ایده آل است. این استاندارد اغلب همراه با تجزیه و تحلیل فشار پیچیده تر برای تقلید از بار اعمال شده توسط بدن انسان انجام می شود.

ASTM D3574 بر روی یک سیستم تست جهانی انجام می شود. اکثر تست های فشرده سازی ASTM D3574 بر روی یک سیستم دو ستونی انجام می شود. اندازه نمونه و وسایل مربوط به آن نیاز به استفاده از سیستم دو ستونی دارد، در حالی که آزمایش های مقاومت کششی و پارگی را می توان بر روی یک ستون دوتایی یا یک سیستم تک ستونی انجام داد. یک سیستم 5kN یا 10kN (1125 یا 2250 lbf) رایج ترین سیستم است که قادر به اعمال اکثریت قریب به اتفاق نیروهای فشاری و کششی تولید شده در طول آزمایش ASTM D3574 است.

استاندارد ASTM D3574 نیاز به استفاده از یک فیکسچر فشاری تخصصی دارد که تغییرپذیری بین آزمایشگاه‌ها را هنگام انجام آزمایش‌های B1 و B2 به حداقل می‌رساند. این فیکسچر دارای یک پایه سوراخ شده با قطر سوراخ و فاصله مشخص است که به هوا اجازه می دهد در حالی که تحت فشار است از طریق فوم عبور کند. سندان از یک نشیمنگاه کروی برای تنظیم خود در طول آزمایش استفاده می کند و بارگذاری خارج از مرکز را به حداقل می رساند.

برای تست C باید از یک صفحه سفت و سخت سوراخ دار استفاده شود. برای تست D می توان از صفحات سفت و سخت استاندارد و بدون سوراخ استفاده کرد. برای این آزمایش ها، اندازه صفحات به هندسه نمونه مورد نیاز بستگی دارد. از آنجایی که هر دو آزمایش اندازه نمونه 50 میلی متر در 50 میلی متر در 25 میلی متر را توصیه می کنند، یک صفحه استاندارد با قطر 6 اینچ مناسب است.

انجام تست های کششی و پارگی نیاز به استفاده از گیره های عمل جانبی دارد. گیره‌های عمل پیچ پیشرفته به دلیل توانایی آن‌ها در تنظیم دستی فشار گیره و فاصله بین صورت‌های فک ایده‌آل هستند. نمونه‌های فوم بسیار منطبق هستند و بیشتر دستگیره‌های پنوماتیکی فشار گیره‌ای بیش از حد ایجاد می‌کنند و باعث می‌شوند که نمونه از کار بیفتد. صورت های دندانه دار معمولاً برای جلوگیری از لیز خوردن نمونه از صورت فک استفاده می شود.