Prüfung von weichen und harten Polymerschäumen

Prüfung an weichelastischen Schäumen - Matratze

Weichelastische Schäume

Weichelastische Schäume dienen in erster Linie dem Komfort. Die herausragenden Eigenschaften sind Dämpfung und Isolation. Technische Schäume aus PU werden für Matratzen, Sitzkissen in Möbeln und Fahrzeugsitzen sowie für diverse andere Aufgaben der thermischen und akustischen Isolation eingesetzt. Weitere Anwendungsgebiete für weichelastische Schäume sind unter anderem Filter, Verpackungen, Dichtungen und Schwämme. Hier kommen auch andere Polymere, z. B. PE zum Einsatz.

Die Prüfverfahren sind in einer Reihe von ISO-Normen sowie in der ASTM D 3574 festgelegt. Die Sitzkissen und Rückenlehnen für Fahrzeugsitze werden in der Regel nach Firmennormen geprüft, die von den OEM der Automobilindustrie festgelegt werden. Für Alterungsversuche gibt es spezielle Prüfmethoden, die nicht in der internationalen Normung erfasst sind.

ZwickRoell ist weltweit führend in diesem Prüfbereich. Die C-Rahmen Prüfmaschinen ermöglichen eine bequeme Prüfung von großen Schaumstoffteilen. Für die Prüfung kleinerer Normprobekörper kommen Standardmaschinen zum Einsatz.  Die testXpert Software für Schaumstoffprüfung deckt alle Anforderungen zur Bestimmung der Stauchhärte, Eindrückhärte, Druckeigenschaften, Zugfestigkeit und Weiterreißeigenschaften ab. Standard-Prüfvorschriften sind komplett nach den einzelnen Normen vordefiniert. So können Sie sicher sein, dass Ihre Prüfabläufe stimmen und die Ergebnisauswertung korrekt durchgeführt wird.

Für den Dauerschwingversuch steht eine spezielle elektromechanische Prüfmaschine zur Verfügung. Dieser Maschinentyp ist für hohe Prüfgeschwindigkeiten und schnelle Richtungswechsel dauerfest ausgelegt. Damit eignet sich dieser Maschinentyp für die Durchführung des Dauerschwingversuchs an Normprobekörpern, kann aber auch für die statischen Prüfungen zur Ermittlung von Stauch- und Eindruckhärten, des Dicken- und des Härteverlustes eingesetzt werden.

ZwickRoell liefert darüber hinaus Einrichtungen für die Probenvorbereitung, Messung der Rohdichte, Rückprallelastizität und Shore-Härte.

Harte Polymerschäume

Harte Polymerschäume werden im Bauwesen und im Kühlgerätebau zur Wärmedämmung, in Wohnungen zur Trittschalldämmung, bei Flugzeugen und Windkraftanlagen als Kernmaterial für Schicht- und Kernverbundwerkstoffe oder im Ladenbau als leichter und fester Werkstoff mit Deckschichten eingesetzt.

Eine verbreitete Anwendung ist auch die Verpackungstechnik. Es handelt sich bei diesen Schäumen um ein expandiertes, also geschäumtes Polymer. Einen nennenswerten Einsatz haben Hartschäume z. B. aus Polyurethan (PU), Polystyrol (EPS), Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (EPP) und Phenolharz (PF). Die Schäume werden geschlossenzellig, offenzellig oder als Integralschaum mit einer festen Außenhaut und einem geschäumten, zelligen Kern hergestellt.

Auch hier orientieren sich die Prüfmethoden am Einsatzbereich. Die Messung thermischer Eigenschaften und des Brandverhaltens spielen eine große Rolle. Bei den mechanischen Prüfverfahren stehen Druck- und Scherversuche im Vordergrund. Auch Zugeigenschaften können von Interesse sein.

Wichtige Prüfnormen zur Ermittlung der mechanischen Werkstoffeigenschaften sind

  • ISO 844 - Bestimmung der Druckeigenschaften
  • ISO 1922 - Bestimmung der Scherfestigkeit
  • ISO 1926 -  Bestimmung der Zugeigenschaften
  • EN 1607 - Bestimmung der Zugfestigkeit senkrecht zur Plattenebene
  • ISO 1209-1 - Allgemeiner Biegeversuch
  • ISO 1209-2 - Bestimmung der Biegefestigkeit und des scheinbaren Elastizitätsmoduls bei Biegung
  • ISO 7616 - Bestimmung des Kriechens unter einer spezifizierten Drucklast und Temperatur
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