Busa poliuretan fleksibel digunakan pada kursi otomotif, kasur, furnitur, dan bantalan industri. Material-material ini dirancang untuk mengalami deformasi, tetapi juga harus tahan terhadap gaya tarik selama proses pembuatan, perakitan, dan servis.
Mengukur sifat tariknya tidak selalu mudah. Spesimen yang dipotong dengan buruk, tekanan cengkeraman yang berlebihan, atau pengukuran perpanjangan yang salah dapat memengaruhi hasil sebelum perilaku tarik material yang sebenarnya tercapai.
ISO 1798:2008 menetapkan metode untuk menentukan kekuatan tarik dan pemanjangan pada saat pemutusan material polimer seluler fleksibel. Metode ini menggunakan spesimen yang sudah disiapkan dan diperpanjang dengan laju terkontrol hingga pecah.
Panduan ini membahas persyaratan utama pengujian, persiapan spesimen, prosedur pengujian, kesalahan umum, dan cara memilih mesin uji tarik busa yang sesuai.
Persyaratan Pengujian ISO 1798 Secara Sekilas
ISO 1798:2008 ditujukan untuk material polimer seluler fleksibel, termasuk busa poliuretan fleksibel yang sesuai.
Pengujian ini menentukan dua sifat material: kekuatan tarik dan pemanjangan saat putus.
Edisi standar yang berlaku dan persyaratan pengujian khusus pelanggan harus dikonfirmasi sebelum pengujian.
Sumber: ISO 1798:2008, Klausul 4–7. Lihat Standar dan Referensi Teknis di bawah.
Apa yang Diukur ISO 1798?
kekuatan tarik
Kekuatan tarik menggambarkan gaya tarik maksimum yang ditanggung oleh spesimen busa relatif terhadap luas penampang aslinya.
Hasilnya dihitung menggunakan gaya maksimum yang tercatat dan luas penampang awal spesimen.
Kekuatan tarik (kPa) = Gaya maksimum (N) × 1.000 / Luas penampang asli (mm²)
Misalnya, jika sebuah spesimen memiliki luas penampang awal 130 mm² dan mencapai gaya maksimum 20 N:
Kekuatan tarik = 20 × 1.000 / 130 = 153,8 kPa
Ini adalah perhitungan ilustratif, bukan hasil uji yang sebenarnya.
Kekuatan tarik berguna untuk membandingkan formulasi busa, memantau konsistensi produksi, dan menyelidiki kegagalan material.
Elongasi saat Break
Elongasi saat putus mengukur peningkatan panjang gauge yang ditentukan tepat sebelum spesimen pecah.
Elongasi saat putus (%) = [(Panjang gauge saat break − Panjang gauge asli) / Panjang gauge asli] × 100
Jika spesimen memiliki panjang gauge awal 40 mm dan mencapai 120 mm tepat sebelum pecah, elongasi yang dihitung saat putus adalah 200%.
Busamungkin memiliki kekuatan tarik yang relatif rendah tetapi tetap memanjang secara signifikan sebelum pecah.
Oleh karena itu, kekuatan tarik dan pemanjangan saat putus harus dievaluasi bersama-sama.
Bahan Busa Apa yang Dapat Diuji?
Aplikasi khas meliputi busa poliuretan fleksibel yang digunakan dalam:
-
Tempat duduk otomotif dan bantalan interior
-
Kasur dan furnitur berlapis kain
-
Kemasan fleksibel dan bantalan pelindung
-
Komponen busa industri
-
Produk polimer seluler fleksibel lainnya
ISO 1798 tidak boleh secara otomatis digunakan untuk plastik seluler kaku atau karet padat. Material-material ini mungkin memerlukan metode pengujian lain, seperti ISO 1926 untuk plastik seluler kaku atau ISO 37 untuk karet vulkanisasi dan termoplastik.
Spesimen ISO 1798: Bentuk, Persiapan, dan Pengkondisian
Persiapan spesimen merupakan sumber utama variasi dalam pengujian tarik busa fleksibel.
Berbeda dengan spesimen plastik padat, busa fleksibel dapat ditekan atau rusak saat pemotongan, penanganan, dan penggenggaman. Cacat kecil di sepanjang tepi spesimen dapat menjadi lokasi patah prematur.
Spesimen Tipe 1 dan Tipe 1A
ISO 1798:2008 menentukan dua konfigurasi spesimen berbentuk dumbbell.
Dimensi tersebut merujuk pada geometri pemotongan yang ditentukan dan persyaratan persiapan spesimen. Laboratorium harus memeriksa gambar standar resmi untuk profil pemotong lengkap, radius, dan toleransi.
Kualitas Pemotongan dan Arah Pengambilan Sampel
Tepi spesimen harus halus dan bebas dari kerusakan yang terlihat.
Alat pemotong tumpul dapat menekan busa atau menyebabkan robekan kecil di sepanjang bagian sempit. Cacat ini dapat menciptakan konsentrasi stres lokal dan menyebabkan spesimen pecah lebih dini.
Orientasi sel juga dapat memengaruhi perilaku tarik.
Jika terdapat orientasi seluler dominan, ISO 1798 menentukan arah pengambilan sampel relatif terhadap orientasi tersebut. Jika orientasi yang diperlukan tidak dapat dicapai, arah sebenarnya harus dilaporkan.
Untuk pengujian komparatif, spesimen harus disiapkan secara konsisten dari satu batch material ke batch lain.
Pengkondisian sebelum pengujian
Menurut prosedur standar, material umumnya tidak diuji hingga setidaknya 72 jam setelah pembuatan, dengan pengecualian yang ditentukan dalam ISO 1798.
Sebelum pengujian, spesimen atau bahan yang dipotongnya biasanya dikondisikan selama minimal 16 jam di salah satu atmosfer berikut:
-
23 ± 2°C dan 50 ± kelembapan relatif 5%
-
27 ± 2°C dan 65 ± kelembapan relatif 5%
ISO 1798 juga menyediakan ketentuan khusus untuk aplikasi pengujian dan pengendalian kualitas sebelumnya. Pengecualian ini tidak boleh diperlakukan sebagai prosedur default.
Pengujian itu sendiri harus dilakukan dalam kondisi suhu dan kelembapan yang sama seperti yang digunakan untuk kondisioning.
Sumber: ISO 1798:2008, Klausul 5.1–5.4 dan 6.4.
Cara Melakukan Uji Tarik Busa ISO 1798
Pengujian yang andal dimulai dari spesimen dan metode pengukuran yang diperlukan, bukan hanya dengan menekan tombol start.
Langkah 1 — Siapkan dan Periksa Spesimen
Siapkan spesimen Tipe 1 atau Tipe 1A menggunakan alat pemotong yang sesuai.
Periksa cacat yang terlihat, tepi tidak beraturan, dan kerusakan yang terjadi saat pengambilan spesimen.
Siapkan cukup spesimen untuk mendapatkan jumlah hasil valid yang dibutuhkan. Menurut prosedur ISO 1798 yang normal, pengujian berlanjut hingga lima pemisahan yang memadai dalam panjang gauge diperoleh, kecuali disepakati lain.
Langkah 2 — Ukur ketebalan dan tandai panjang pengukur
Setelah pengkondisian, tentukan ketebalan spesimen sesuai dengan standar dan metode pengukuran dimensi yang dirujuk.
ISO 1798 mengharuskan pengukuran ketebalan di lima lokasi yang tersebar merata di area material terkait, dengan batas variasi yang ditentukan.
Tandai panjang gauge asli menggunakan dua garis referensi.
Jarak antara garis-garis ini harus ditentukan dengan akurat karena digunakan untuk menghitung elongasi saat putus.
Langkah 3 — Pasang Spesimen di Grip
Posisikan spesimen secara simetris sehingga gaya tarik terdistribusi seseragam mungkin di seluruh penampangnya.
Gagang harus mencegah tergelincir tanpa merusak busa.
Hindari memutar spesimen atau menciptakan ketegangan yang tidak merata antara kedua sisi.
Standar ini mengizinkan preload terbatas, tetapi ini harus diterapkan sesuai prosedur yang ditentukan dan diperhitungkan saat menetapkan referensi pengukuran elongasi.
Langkah 4 — Atur Kecepatan Uji
Atur mesin ke tingkat pemisahan rahang yang diperlukan:
500 ± 50 mm/menit
Mengkonfirmasi bahwa konfigurasi peralatan yang dipilih dapat mempertahankan kecepatan yang dibutuhkan dalam kondisi pengujian yang diinginkan.
Langkah 5 — Perpanjang spesimen hingga pecah
Mulai pengujian dan catat gaya tarik maksimum.
Tentukan panjang pengukur segera sebelum pecah menggunakan metode pengukuran yang memenuhi persyaratan yang berlaku.
Amati spesimen selama pengujian, terutama untuk tergelincir yang terlihat, deformasi abnormal, atau kegagalan di dekat pegangan.
Langkah 6 — Periksa Validitas Hasil
Spesimen yang keluar dari panjang gauge yang ditentukan harus ditolak berdasarkan prosedur ISO 1798.
Lanjutkan pengujian hingga jumlah hasil yang memuaskan yang dibutuhkan diperoleh.
Jangan secara otomatis menerima setiap kurva gaya hanya karena mesin mencatat gaya maksimum.
Langkah 7 — Hitung dan Laporkan Hasilnya
Hitung kekuatan tarik dan elongasi saat putus untuk setiap spesimen yang valid.
Untuk laporan uji standar, ISO 1798 menetapkan persyaratan pelaporan yang mencakup kekuatan tarik median dan hasil perpanjangan median saat putus, bersama dengan informasi material, spesimen, dan kondisi uji yang relevan.
Jika pelanggan juga membutuhkan rata-rata, deviasi standar, atau kurva perpanjangan gaya individual, ini dapat disertakan sebagai informasi tambahan.
Sumber: ISO 1798:2008, Klausul 6–8.
Kesalahan umum pengujian tarik busa dan cara mengidentifikasinya
Pengujian tarik busa fleksibel dapat menghasilkan hasil yang tidak konsisten bahkan ketika mesin pengujian beroperasi normal.
Masalah berikut harus diselidiki sebelum mengaitkan hasil tak terduga pada materi itu sendiri.
Slip Spesimen
Jika gagang tidak menahan busa dengan aman, spesimen dapat bergerak saat proses pemuatan dimuat.
Hal ini dapat mendistorsi hubungan yang diukur antara gaya dan ekstensi, terutama ketika gerakan mesin digunakan sebagai bagian dari pengukuran elongasi.
Yang perlu diperiksa: Permukaan pegangan, tekanan penjepitan, posisi spesimen, dan setiap gerakan yang terlihat di batas pegangan.
Meningkatkan gaya penjepitan tidak selalu merupakan solusi yang tepat karena tekanan berlebihan dapat merusak material.
Patah Dini di dekat gagang
Kegagalan di dekat area pegangan dapat menunjukkan konsentrasi tegangan lokal, beban tidak merata, atau kerusakan dari permukaan pegangan.
Yang perlu diperiksa: Penyelarasan pegangan, area kontak, tepi rahang, kondisi spesimen, dan pengaturan penjepitan.
Menurut ISO 1798, spesimen yang keluar dari panjang gauge yang ditandai tidak diterima sebagai hasil yang memuaskan.
Pengukuran Elongasi yang Salah
Pergerakan kepala silang mesin tidak selalu sama dengan perubahan panjang gauge yang ditandai pada spesimen.
Gerakan genggaman, slip spesimen, dan kepatuhan mesin dapat memengaruhi hubungan antara pengukuran ini.
ISO 1798 mengharuskan panjang gauge yang relevan diukur dalam batas akurasi yang ditentukan. Ekstensometer mekanis atau optik dapat digunakan jika diperlukan, asalkan memenuhi persyaratan yang berlaku.
Metode pengukuran harus dipilih sesuai standar, perkiraan pemanjangan busa, dan karakteristik fisik spesimen.
Variasi berlebihan antar spesimen
Perbedaan besar antara hasil dapat muncul dari ketebalan spesimen, kualitas pemotongan, orientasi sel, pengkondisian, atau pengaturan fixture.
Urutan pemecahan masalah yang praktis adalah:
-
Periksa tepi spesimen dan lokasi patah.
-
Periksa dimensi spesimen dan arah pengambilan sampel.
-
Mengkonfirmasi penyelarasan genggaman dan cari slip atau selip.
-
Verifikasi kondisi dan uji kecepatan.
-
Tinjau pengukuran gaya dan pemanjangan.
Hanya setelah faktor-faktor ini dinilai, variasi tersebut dapat ditafsirkan terutama sebagai sifat material.
Cara Memilih Mesin Uji Tegangan
BusaPenguji tarik busa yang sesuai harus memberikan kecepatan uji yang dibutuhkan dan pengukuran gaya yang andal, sambil mengakomodasi kebutuhan cengkeraman dan ekstensi spesimen.
Pilih load cell di sekitar gaya yang diharapkan
Spesimen busa fleksibel sering menghasilkan gaya tarik yang relatif rendah.
Memilih mesin hanya berdasarkan kapasitas beban maksimumnya dapat meninggalkan gaya pengujian aktual di luar rentang pengukuran yang paling sesuai.
Load cell yang dipilih harus memberikan akurasi yang sesuai terhadap gaya yang diharapkan selama pengujian.
Untuk ISO 1798:2008, sistem pengukuran gaya harus memenuhi kelas akurasi ISO 7500-1 yang ditentukan selama rentang beban yang digunakan.
Mengkonfirmasi kecepatan yang dibutuhkan
ISO 1798 menggunakan laju pemisahan rahang nominal sebesar 500 mm/menit.
Kecepatan maksimum mesin harus diperiksa bersama dengan konfigurasi sebenarnya dan kondisi operasi yang diperlukan.
Pilih Grip untuk Spesimen Lembut dan Dapat Dimampatkan
Gagang harus mengamankan spesimen tanpa menyebabkan kerusakan atau kompresi berlebihan.
Gagang mekanis atau pneumatik dapat dipertimbangkan tergantung pada geometri spesimen dan karakteristik material.
Desain pegangan yang tepat harus dikonfirmasi menggunakan spesimen busa asli jika memungkinkan.
Periksa Ukuran Perjalanan dan Elongasi yang Tersedia
Busa fleksibel dapat memanjang secara signifikan sebelum pecah.
Mesin harus menyediakan jarak tempuh yang cukup dan dapat digunakan setelah gagang dipasang.
Sistem pengukuran elongasi juga harus mengakomodasi deformasi yang diharapkan sambil memenuhi persyaratan akurasi yang berlaku.
Pertimbangan ini sebaiknya dievaluasi bersama-sama, bukan memperlakukan panjang stroke dan rentang pengukuran sebagai spesifikasi yang tidak terkait.
ITM-LAB RS-8010A untuk Pengujian Tarikan Busa Fleksibel
ITM-LAB RS-8010A adalah mesin pengujian universal yang dikendalikan servo untuk aplikasi pengujian mekanis gaya rendah.
Konfigurasi beban yang tersedia dan rentang kecepatan uji menjadikannya kandidat untuk pengujian tarik busa fleksibel, dengan syarat verifikasi sel beban yang dipilih, grip, metode pengukuran elongasi, dan pengaturan pengujian lengkap.
Spesifikasi Peralatan Relevan
Kecepatan uji nominal ISO 1798 berada dalam rentang kecepatan RS-8010A yang disebutkan.
Namun, spesifikasi mesin saja tidak sepenuhnya memenuhi ISO 1798. Sistem pengukuran gaya, susunan fixture, kinerja kecepatan uji, dan metode pengukuran elongasi harus diverifikasi untuk konfigurasi yang diusulkan.
Contoh: Mengonfigurasi Sistem untuk Busa PU Fleksibel
Pertimbangkan laboratorium yang perlu menguji busa poliuretan fleksibel menggunakan ISO 1798:2008.
Sebelum merekomendasikan konfigurasi mesin, pertanyaan berikut harus dijawab:
Spesimen apa yang akan diuji?
Mengkonfirmasi Tipe 1 atau Tipe 1A, ketebalan, arah pengambilan sampel, dan perilaku material yang diharapkan.
Gaya tarik apa yang diharapkan?
Gunakan data material yang tersedia atau informasi pengujian awal untuk memilih load cell yang sesuai.
Bagaimana spesimen akan digenggam?
Tinjau ketebalan spesimen, kompresibilitas, dan persyaratan kontak genggaman untuk meminimalkan selip dan kerusakan.
Berapa lama perpanjangan yang diharapkan?
Periksa perjalanan mesin yang dapat digunakan dan tentukan bagaimana panjang pengukur akan diukur sebelum pecah.
Dokumentasi apa yang diperlukan?
Mengkonfirmasi edisi standar, persyaratan kalibrasi, format laporan pengujian, dan kriteria penerimaan khusus pelanggan.
Ini adalah contoh proses pemilihan peralatan, bukan laporan pengujian pelanggan yang telah selesai.
Tujuannya adalah mendefinisikan persyaratan pengujian terlebih dahulu lalu mengonfigurasi mesin sesuai kebutuhan.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
ISO1798 digunakan untuk apa?
ISO 1798 menetapkan metode uji tarik untuk menentukan kekuatan tarik dan pemanjangan pada saat pemecahan material polimer seluler fleksibel, termasuk busa poliuretan fleksibel yang sesuai.
Berapa kecepatan uji tarik untuk ISO 1798?
ISO 1798:2008 menetapkan tingkat pemisahan rahang sebesar 500 ± 50 mm/menit.
Berapa banyak spesimen yang dibutuhkan untuk ISO 1798?
Kecuali disepakati lain, cukup spesimen harus diuji untuk mendapatkan lima hasil memuaskan di mana pecahnya terjadi dalam panjang gauge yang ditandai.
Apakah mesin pengujian universal dapat melakukan pengujian ISO 1798?
Ya, asalkan konfigurasi mesin lengkap memenuhi persyaratan yang berlaku untuk pengukuran gaya, kecepatan uji, genggaman, ekstensi spesimen, dan pengukuran pemanjangan.
Apakah ISO 1798 sama dengan ASTM D3574 Test E?
Tidak. Keduanya menangani sifat tarik busa fleksibel, namun persyaratan teknisnya berbeda. Hasil yang diperoleh dengan kedua metode tersebut tidak boleh diasumsikan dapat dipertukarkan secara langsung.
Konfigurasikan Sistem Pengujian Tegangan Busa Anda dengan ITM-LAB
Pengujian tarik busa yang andal bergantung pada interaksi antara spesimen, pegangan, load cell, gerakan mesin, dan metode pengukuran elongasi.
Untuk aplikasi ISO 1798, pemilihan peralatan yang tepat dimulai dari persyaratan pengujian, bukan kapasitas maksimum mesin.
ITM-LAB dapat meninjau material busa fleksibel Anda, dimensi spesimen, gaya tarik yang diharapkan, dan prosedur pengujian yang diperlukan untuk membantu mengidentifikasi konfigurasi RS-8010A yang sesuai.
Merencanakan proyek pengujian tarik busa fleksibel?
Kirimkan foto atau gambar spesimen Anda, standar yang berlaku, rentang gaya yang diharapkan, dan persyaratan pengukuran perpanjangan.
Tim kami dapat meninjau konfigurasi mesin dan perlengkapan yang diusulkan sebelum penawaran harga.
