ASTM D3574 柔軟な気泡材料の標準試験方法

ASTM D3574 には、軟質ポリウレタン フォームの特性を特徴付けるために使用される一連の試験が記載されています。これらのフォームは、家具、寝具、自動車業界で、消費者の人間工学を改善し、快適性を最大化するシートやマットレスを作成するために最も一般的に使用されています。材料の機械的特性の全体像を把握するには、ASTM D3574 に準拠した広範なテストが必要です。このガイドは、必要な機器、ソフトウェア、試験片の概要など、ASTM D3574 試験の基本要素を紹介するように設計されています。

ASTM D3574 には、フォームの圧縮特性、引張特性、および引裂抵抗特性を評価するために設計された 18 の異なる機械試験が含まれています。最も一般的に実行されるテストは圧縮テストであり、製品の性能に最も大きな影響を与えます。 18 のテストすべてに万能試験機の使用が必要なわけではありませんが、次の試験では万能試験機の使用が必要です。
テスト B1 - 押し込み力たわみテスト (IFD) *最も一般的
テスト B2 - 押し込み残留ゲージ長さテスト (IRGL)
テスト C - 圧縮力たわみテスト *最も一般的
テスト D - 一定たわみ圧縮永久歪みテスト
テスト E - 引張試験
テスト F - 引裂抵抗テスト
静的試験では初期フォームの特性と限界に関する貴重な情報が得られますが、長期にわたる動的試験ではメーカーに製品の耐久性に関する洞察が得られます。エンドユーザーは、フォーム製品が最初の使用時だけでなく、1,000 回目、100 万回目の使用でもサポート感を感じることを期待しています。 ElectroPuls 動的システムでは次のテストを実行できます。

テスト I2 - 動的疲労試験、ローラーせん断
テスト I3 - 動的疲労テスト、一定力による打撃
テスト I4 - 動的疲労試験、カーペットクッション
テスト I5 - 動的疲労テスト、一定のたわみ衝撃
硬質ポリウレタンフォームを含むさまざまな種類のフォームに適用されるさまざまな試験方法があります。 ASTM D3574 は、軟質ポリウレタン フォームにのみ適用されます。軟質と硬質の間の技術的定義は、規格内で明示的に定義されています。 ASTM D3574 試験は、多くの場合、化学組成、密度、気孔率によって区別される、さまざまなフォームサンプル間の比較試験を実行するのに理想的です。この標準は、人体によって加えられる荷重を模倣するために、より高度な圧力分析と組み合わせて実行されることがよくあります。

ASTM D3574 は汎用試験システムで実行されます。 ASTM D3574 圧縮試験のほとんどはデュアルカラムシステムで実行されます。試験片および関連治具のサイズによってはデュアル カラム システムの使用が必要ですが、引張試験および引裂抵抗試験はデュアル カラム システムまたはシングル カラム システムのいずれかで実行できます。 5kN または 10kN (1125 または 2250 lbf) システムが最も一般的で、ASTM D3574 テスト中に生成される圧縮力と引張力の大部分を適用できます。

ASTM D3574 規格では、テスト B1 および B2 を実行する際に、ラボ間のばらつきを最小限に抑える特殊な圧縮治具を使用することが求められています。この治具には、穴の直径と間隔が設定された穴あきベースがあり、圧縮下でも空気がフォームを通って流れることができます。アンビルは球面シートを利用して試験中に自動調整し、偏心荷重を最小限に抑えます。

テスト C では、穴あき剛性プラテンを使用する必要があります。テスト D では、標準の穴のない剛性プラテンを使用できます。これらの試験では、プラテンのサイズは必要な試験片の形状によって異なります。どちらのテストでも 50 mm x 50 mm x 25 mm の試験片サイズが推奨されているため、標準的な直径 6 インチのプラテンが適しています。

引張試験と引裂き試験を実行するには、サイド アクション グリップを使用する必要があります。高度なスクリューアクショングリップは、クランプ圧力とジョー面間の距離を手動で調整できるため、理想的です。フォーム試験片は非常に柔軟性が高く、ほとんどの空気圧駆動のグリップではクランプ圧力が高くなりすぎ、試験片が早期に破損する原因となります。鋸歯状の面は通常、試験片がジョー面から滑り落ちるのを防ぐために使用されます。