Le véritable guide selon la norme ASTM D3574

La norme ASTM D3574 décrit une série d’essais utilisés pour caractériser les propriétés de flexibilité des mousses de polyuréthane. Ces mousses sont le plus souvent utilisées par les industries du meuble, de la literie et de l’automobile pour la création de sièges et de matelas qui amélioreront l’ergonomie et augmenteront le confort pour le consommateur. Afin d’obtenir une image complète des propriétés mécaniques d’un matériau, il est nécessaire de procéder à des essais approfondis selon la norme ASTM D3574. Ce guide est conçu pour vous présenter les éléments de base d’un essai pour la norme ASTM D3574 et vous donnera un aperçu de l’équipement d’essai, du logiciel et des échantillons nécessaires. Cependant, toute personne prévoyant de réaliser des essais pour cette norme ne doit pas considérer ce guide comme substitut à la lecture de la norme complète.

 Applications de la norme ASTM D3574

Que mesure-t-elle ?

La norme ASTM D3574 comprend 18 essais mécaniques différents destinés à évaluer les propriétés de compression, de traction, de résistance au déchirement de la mousse. Les essais les plus couramment réalisés sont les essais de compression, qui ont le plus grand impact sur les performances du produit. Bien que les 18 tests ne nécessitent pas tous l’utilisation d’une machine d’essai universelle, les essais suivants en ont besoin :

  • Essai B1 - Essai de dureté par indentation (DPI) *Le plus courant
  • Essai B2 - Essai de longueur de jauge résiduelle par indentation (IRGL)
  • Essai C - Essai de déflexion de la force de compression *Le plus courant
  • Essai D - Essai de compression à déflexion constante sur l’ensemble
  • Essai E - Essai de traction
  • Essai F - Essai de résistance à la déchirure

Alors que les tests statiques fournissent des informations précieuses sur les propriétés et les capacités initiales de la mousse, les tests dynamiques de longue durée donnent aux fabricants un aperçu de la durabilité du produit. L’utilisateur final attend des produits en mousse qu’ils lui procurent une sensation de soutien non seulement à la première utilisation, mais aussi à la millième et à la millionième. Les essais suivants peuvent être effectués sur les systèmes dynamiques ElectroPuls :

  • Essai I2 - Essai de la fatigue dynamique, par contrainte de cisaillement en rouleau
  • Essai I3 - Essai de fatigue dynamique, par martèlement à force constante
  • Essai I4 - Essai de fatigue dynamique, pour la moquette
  • Essai I5 - Essai de fatigue dynamique, par déflexion à force constante

La norme ASTM D3574 est-elle appropriée pour vous ?

Il existe de nombreuses méthodes d’essai différentes qui s’appliquent à divers types de mousses, y compris pour les mousses de polyuréthane rigides. La norme ASTM D3574 s’applique uniquement aux mousses de polyuréthane flexibles : la définition technique entre flexible et rigide est explicitement définie dans la norme. L’essai ASTM D3574 est idéal pour réaliser des essais comparatifs entre différents échantillons de mousse, souvent différenciés par leur composition chimique, leur densité et leur porosité. Cette norme est souvent réalisée en conjonction avec une analyse plus sophistiquée de la pression pour imiter la charge appliquée par le corps humain.

Système d’essai des matériaux

La norme ASTM D3574 est réalisée sur un système d’essai universel tel que les systèmes Instron de la série 3400 ou de la série 6800. La plupart des essais de compression ASTM D3574 sont effectués sur un système à double colonne tel que le modèle 68TM-50. La taille de l’échantillon et des montages associés nécessite l’utilisation d’un système à double colonne, les essais de traction et de résistance à la déchirure peuvent être réalisés sur un système à double colonne ou à colonne unique, tel que le modèle Instron 68SC-5. Un système de 5 kN ou 10 kN (1125 ou 2250 lbf) est le plus courant, il est capable d’appliquer la grande majorité des forces de compression et de traction demandées lors des essais ASTM D3574.

Configuration de l’essai selon la norme ASTM D3574

Configuration de l’essai selon la norme ASTM D3574

1. Instron 6800

2. Tableau de bord de Bluehill Universal (2490-696)

3. Série 2580 Cellule de charge

4. 2810-130 Dispositif de compression de la mousse

 

Amarrages et fixations

La norme ASTM D3574 exige l’utilisation d’un dispositif de compression spécialisé qui minimise la variabilité entre les laboratoires lors de la réalisation des tests B1 et B2. La fixation est dotée d’une base perforée dont le diamètre et l’espacement des trous sont définis, ce qui permet à l’air de circuler dans la mousse pendant la compression. L’enclume utilise un siège sphérique qui s’aligne automatiquement pendant l’essai, minimisant ainsi toute charge décentrée.

dispositif d’essai de la mousse

Pour l’essai C, un plateau rigide perforé doit être utilisé. Pour l’essai D, on peut utiliser des plateaux rigides standard, non perforés. Pour ces essais, la taille des plateaux dépend de la géométrie de l’échantillon en question. Comme les deux essais recommandent une taille d’échantillon de 50 mm x 50 mm x 25 mm, un plateau standard de 6 pouces de diamètre convient.

La réalisation des essais de traction et de déchirure nécessite l’utilisation d’amarrages à action latérale. Les amarrages à vis avancées sont idéals en raison de leur capacité à régler manuellement la pression de serrage et la distance entre les faces des mâchoires. Les échantillons en mousse sont très souples et la plupart des amarrages à commande pneumatique exercent une pression de serrage trop forte, ce qui entraîne une rupture anticipée de l’échantillon. Les faces dentelées sont généralement utilisées pour éviter que l’échantillon ne glisse hors de la face de la mâchoire.

Fixations selon la norme ASTM D3574

Commande d’essai

Les procédures d’essai décrites dans la norme pour les propriétés de compression comprennent des séries complexes de rampes et de prises pour évaluer le matériau. Par exemple, l’essai de déviation par force d’indentation (DFI) nécessite un pré-traitement de l’échantillon et il n’est pas possible de programmer de multiples rampes et prises avec un modèle de méthode standard. TestProfiler deBluehill Universal permet à l’utilisateur de créer facilement des séquences de test complexes. L’interface du logiciel utilise des icônes intuitives et des flux de travail sans effort pour simplifier le processus, cela aide les opérateurs à créer des méthodes en un temps réduit. Vous trouverez ci-dessous un exemple de séquence TestProfiler conforme à la norme ainsi que la courbe subséquente produite à partir du test :

Capture d’écran de Bluehill Universal

courbe de contrainte/déformation ASTM D3574

Débit global

Pour les laboratoires ayant besoin d’effectuer des essais en grande quantité, la configuration de la machine peut être modifiée de plusieurs façons, jusqu’à l’automatisation complète, afin d’accélérer le processus d’essai. Les systèmes entièrement automatisés tels que l’AT3 d’Instron sont conçus pour intégrer la mesure, le chargement, l’essai et le retrait des échantillons et sont capables de fonctionner pendant des heures sans que l’opérateur ait à intervenir. Ces systèmes contribuent à réduire la variabilité due à l’erreur humaine et peuvent être laissés en fonctionnement sans surveillance après le départ des opérateurs du laboratoire pour toute la nuit.


Série 6800 Brochure sur les systèmes d’essai de première qualité

Les systèmes d'essai universels Instron série 6800 offrent une précision et une fiabilité inégalées. Construit sur une architecture système Operator Protect en instance de brevet avec un tout nouveau kit de régulation d’air Smart-Close et des fonctions d’atténuation des collisions, la série 6800 rend les essais de matériaux plus simples, plus intelligents et plus sûrs que jamais.

Brochure de Bluehill Universal

Le logiciel Bluehill Universal est conçu dès le départ pour une interaction tactile et une expérience utilisateur intuitive. Vous découvrirez que les essais deviennent plus simples et plus intelligents grâce à des fonctionnalités, telles que les méthodes d’essais préconfigurées, le QuickTest fait en quelques secondes, l’exportation de données optimisée et Instron Connect - une nouvelle fonctionnalité qui fournit un lien de communication direct avec le service technique. Les utilisateurs des versions précédentes du logiciel, telles que Bluehill 2 et Bluehill 3, peuvent facilement faire la mise à jour à la toute dernière version de Bluehill.

Solutions d'essai abordables - Série 3400

Systèmes d'essai universels Instron série 3400 pour les essais de traction, de compression, de flexion et autres essais de propriété des matériaux.

Plateaux de compression - Série 2501

Ces plateaux de compression faciles à installer sont des dispositifs usinés avec précision, conçus pour une distribution uniforme des charges de compression pendant un essai.

Série 2710 Amarrages à vis à action latérale

Les amarrages à vis à action latérale constituent une méthode très simple et efficace pour maintenir les échantillons d’essais et sont utilisables dans le cadre de nombreuses applications.