ASTM D3574 descrive una gamma di test utilizzati per caratterizzare le proprietà delle schiume in poliuretano flessibili. Queste schiume sono più comunemente utilizzate dai mobili, dalla biancheria e dalle industrie automobilistiche per la creazione di sedili e materassi che miglioreranno l'ergonomia dei consumatori e massimizzerà il comfort. Al fine di formare un quadro completo delle proprietà meccaniche di un materiale, sono richiesti estesi test su ASTM D3574. Questa guida è progettata per presentarti agli elementi di base dei test ASTM D3574, tra cui una panoramica dell'attrezzatura, del software e dei campioni necessari.

ASTM D3574 includes 18 different mechanical tests that are designed to evaluate the compressive, tensile, and tear resistant properties of foam. I test più comunemente eseguiti sono i test di compressione, che hanno il maggiore impatto sulle prestazioni del prodotto. Sebbene non tutti i 18 test richiedano l'uso di una macchina di test universale, quelli seguenti:
Test B1 - Test di deflessione della forza di rientro (IFD) *più comune
Test B2 - Test di lunghezza del calibro residuo di rientro (IRGL)
Test C - Test di deflessione della forza di compressione *più comune
Test D - test del set di compressione di deflessione costante
Test E - test di trazione
Test F - Test di resistenza alla lacrima
Mentre i test statici forniscono preziose informazioni relative alle proprietà e ai limiti iniziali in schiuma, i test dinamici a lungo termine forniscono ai produttori informazioni sulla durata del prodotto. Un utente finale si aspetta che i prodotti in schiuma si sentano di supporto non solo al primo utilizzo, ma anche del millesimo e milionesimo uso. I seguenti test sono in grado di essere eseguiti su sistemi dinamici di elettropulli:
Test i2 - Test di fatica dinamica, taglio a rulli
Test i3 - Test di fatica dinamica, martellante costante di forza
Test I4 - Test di fatica dinamica, cuscino per moquette
Test I5 - Test di fatica dinamica, martellamento di deflessione costante
Esistono molti metodi di test diversi che si applicano a vari tipi di schiume, tra cui schiume in poliuretano rigide. ASTM D3574 si applica solo alle schiume poliuretaniche flessibili: la definizione tecnica tra flessibile e rigida è esplicitamente definita all'interno dello standard. ASTM D3574 testing is ideal for performing comparative testing between different foam samples, often differentiated by chemical composition, density, and porosity. Questo standard viene spesso eseguito in combinazione con un'analisi di pressione più sofisticata per imitare il carico applicato dal corpo umano.
ASTM D3574 viene eseguito su un sistema di test universale. La maggior parte dei test di compressione ASTM D3574 viene eseguito su un sistema a doppia colonna come il modello 68TM-50. La dimensione del campione e degli apparecchi correlati richiedono l'uso di un sistema a doppia colonna, mentre i test di resistenza alla trazione e lacrime possono essere eseguiti su una colonna a doppia colonna o un sistema a colonna singola. Un sistema da 5KN o 10KN (1125 o 2250 lbf) è il più comune, in grado di applicare la stragrande maggioranza delle forze di compressione e trazione prodotte durante il test ASTM D3574.
Lo standard ASTM D3574 richiede l'uso di un dispositivo di compressione specializzato che minimizza la variabilità tra i laboratori durante l'esecuzione dei test B1 e B2. L'apparecchio ha una base perforata con diametri del foro e spaziatura, che consente all'aria di fluire attraverso la schiuma mentre è sotto compressione. L'incudine utilizza un sedile sferico per auto-allineare durante un test, minimizzando qualsiasi carico fuori centraggio.
Per il test C, è necessario utilizzare una piastra rigida perforata. Per il test D, è possibile utilizzare piani rigidi standard e non perforati. Per questi test, la dimensione dei piastrini dipende dalla geometria del campione richiesto. Poiché entrambi i test raccomandano una dimensione del campione di 50 mm x 50 mm x 25 mm, è adatta una piastra standard di diametro da 6 pollici.
Performing the tensile and tear tests require the use of side action grips. Le impugnature a vite avanzate sono ideali a causa della loro capacità di regolare manualmente la pressione di serraggio e la distanza tra le facce della mascella. I campioni di schiuma sono molto conformi e la maggior parte delle impugnature a base pneumaticamente impartiscono troppa pressione di serraggio e causano il fallimento prematura del campione. Le facce seghettate sono in genere utilizzate per impedire al campione di scivolare fuori dalla faccia della mascella.
Le procedure di prova delineate nello standard per le proprietà di compressione includono serie complesse di rampe e detengono per valutare il materiale. Ad esempio, il test di deflessione della forza di rientro (IFD) richiede il pre-cicling del campione e più rampe e detenute che non possono essere programmate con un modello di metodo standard. TestProfiler di Bluehill Universal consente all'utente di creare facilmente sequenze di test complesse. L'interfaccia software utilizza icone intuitive e flussi di lavoro senza sforzo per semplificare il processo, minimizzando la quantità di tempo che gli operatori devono spendere per la creazione di metodi. Di seguito è riportato un esempio di una sequenza di TestProfiler secondo lo standard e la successiva curva prodotta dal test:
Per i laboratori con esigenze di test ad alto volume, la configurazione della macchina può essere modificata in diversi modi, fino a includere l'automazione completa, al fine di accelerare il processo di test. I sistemi completamente automatizzati sono progettati per incorporare la misurazione dei campioni, il caricamento dei campioni, il test e la rimozione e sono in grado di funzionare per ore senza interazione dell'operatore. Questi sistemi aiutano a ridurre la variabilità dovuta all'errore umano e possono essere lasciati incustoditi dopo che gli operatori di laboratorio sono tornati a casa per la notte.
Chiunque abbia intenzione di condurre test secondo questo standard non dovrebbe considerare questa guida un sostituto adeguato per la lettura del pieno standard.