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Druckprüfung von Sitzpolsterschaum

Zyklische Belastung

Die Kfz-Hersteller führen strenge Kontrollen an Polsterschäumen durch, um deren Sicherheit, Haltbar-keit und hohen Sitzkomfort zu gewährleisten. Zur Charakterisierung der Materialeigenschaften in Hinblick auf deren Stützprofil und den langfristigen Sitzkomfort werden unterschiedliche Prüfungen durchgeführt.
Als Sitzpolster werden in der Kfz-Industrie überwiegend Schaumstoffe verwendet. Der Verbraucher ist in ständigem Kontakt mit diesem Material und seine Eigenschaften können seine Zufriedenheit in hohem Maße beeinflussen. Aus diesem Grund führen die Kfz-Hersteller strenge Prüfungen an Polsterschäumen durch, um deren Sicherheit, Haltbar¬keit und hohen Sitzkomfort zu gewährleisten. Zur Charakterisierung der Materialeigenschaften in Hinblick auf deren Stützprofil und den langfristigen Sitzkomfort werden unterschiedliche Prüfungen durchgeführt.

CHALLENGE

Einfache Druckprüfungen reichen zur Quantifizierung der Eigenschaften von Schaumstoffen nicht aus. Häufig müssen in der Kfz-Industrie zyklische Prüfungen durchgeführt werden, um die Leistungsfähigkeit von Schaumstoffen eingehender zu analysieren.
Die beiden am häufigsten durchgeführten Prüfungen sind die Eindringhärteprüfung (IFD) und die Hystereseprüfung. Die Eindringhärte (IFD) ist definiert als die Kraft, die erforderlich ist, um eine Platte mit einer spezifizierten Dicke in das Material einzudrücken. Diese Prüfung wird häufig an verschiedenen Abschnitten des Materials wiederholt, um das Stützprofil zu untersuchen. Bei der Hysterese wird die Differenz zwischen der Belastungs- und Entlastungsenergie des Materials bestimmt. Dieser Wert trägt zu einem besseren Verständnis des Komforts und der Stützeigenschaften des Materials bei, wenn der Verbraucher sich auf den Sitz setzt und aufsteht.

Solution

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Der als Add-on für die Software Bluehill® Universal angebotene TestProfiler ermöglicht dem Anwender die Erstellung von Mehrstufenprüfungen mit unvergleichlicher Flexibilität. Dank einer leistungsstarken aber dennoch bedienungsfreundlichen Architektur ermöglicht die Software die einfache Erstellung von IFD- und zyklischen Prüfungen.Die erforderlichen Berechnungen lassen sich problemlos innerhalb der Software implementieren und die graphischen Darstellungen können so gefiltert werden, dass nur relevante Schwingspiele gezeigt werden. Damit hat der Nutzer bessere Steuerungsmöglichkeiten über die Anzeige der für ihn wichtigsten Informationen und erhält schneller wichtige Einsichten in das Verhalten seines Produkts.

Druckprüfung

CHALLENGE

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Die meisten Druckprüfungen an Schaumstoffen, die von Kfz-Herstellern durchgeführt werden, basieren auf der ASTM D3574, die ganz spezielle Anforderungen an die Spannvorrichtung stellt, und viele Werksnormen von Automobilunternehmen spezifizieren die gleichen Anforderungen.
Die Normen schreiben vor, dass die Stützplatte mit Bohrungen mit einem Durchmesser von 6,5 mm im Abstand von 20 mm versehen sein muss. Die Bohrungen ermöglichen ein leichteres Entweichen der Luft während der Prüfung. Außerdem schreibt die Norm die Verwendung eines drehbaren Eindringkörperfußes vor, der eine korrekte Ausrichtung bei Einleitung einer axialen Kraft in die Probe gewährleistet und damit für präzise und wiederholbare Ergebnisse sorgt.

Solution

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Die Instron Custom Solutions Group hat eine Vorrichtung für die Druckprüfung von Schaumstoff entwickelt (2810-130), die allen in der ASTM D3574 festgelegten Anforderungen entspricht und die sich nahtlos in unsere elektromechanischen Prüfmaschinen integrieren lässt.
Die Vorrichtung besteht aus einer kugelgelagerten Druckplatte und einem Aluminiumträger. Der Träger lässt sich anhand des Lochmusters auf dem Unterbau eines Instron-Prüfrahmens innerhalb von Minuten montieren. Die Druckplatte wird direkt am Kraftaufnehmer befestigt.

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