유연한 폴리우레탄 폼은 자동차 좌석, 매트리스, 가구, 산업용 쿠셔닝에 사용됩니다. 이 재료들은 변형되도록 설계되었지만, 제조, 조립, 서비스 과정에서 인장력을 견뎌야 합니다.
인장 특성을 측정하는 것은 항상 간단하지 않습니다. 부실하게 절단된 시편, 과도한 접지압, 잘못된 신장 측정은 재료의 실제 인장 거동이 확립되기 전에 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.
ISO 1798:2008은 유연한 세포 고분자 재료의 인장 강도와 파손 시 신장을 측정하는 방법을 명시합니다. 이 방법은 준비된 시료를 조절된 속도로 연장하여 파열되는 방식을 사용합니다.
이 가이드는 주요 시험 요구사항, 시료 준비, 시험 절차, 일반적인 오류, 그리고 적합한 폼 인장 시험 기계 선택 방법을 다룹니다.
ISO 1798 시험 요구사항 한눈에
보기ISO 1798:2008은 적합한 유연한 폴리우레탄 폼을 포함한 유연한 세포 고분자 재료에 적합합니다.
이 시험은 인장 강도와 파단 시 신장이라는 두 가지 재료 특성을 결정합니다.
| 테스트 방법 | 시료 파열까지의 인장 시험 |
| 표본 유형 | 타입 1 또는 타입 1A 덤벨 표본 | '
| 표본 두께 | 10–15 mm |
| 테스트 속도 | 500 ± 50 mm/min |
| 힘 측정 | ISO 7500-1:2004 하에서 사용 적재 범위 내에서 클래스 0.5 또는 클래스 1 |
| 유효한 결과 | 일반적으로 표시된 게이지 길이 내에서 다섯 개의 표본이 파손 | 됩니다
| 표준 조건 | 지정된 온도/습도 중 하나에서 최소 16시간 | 이상 보관
| 테스트 결과 | 인장 강도(kPa)와 단절 시 신장(%) |
적용 가능한 표준판과 고객 맞춤형 테스트 요구사항은 테스트 전에 반드시 확인해야 합니다.
출처: ISO 1798:2008, 4–7조. 아래의 표준 및 기술 참고 자료를 참조하십시오.
ISO 1798은 무엇을 측정하나요?
인장 강도
인장 강도는 폼 시편이 원래 단면적에 대해 유지되는 최대 인장력을 설명합니다.
결과는 최대 기록된 힘과 시편의 초기 단면적을 사용하여 계산됩니다.
인장 강도(kPa) = 최대 힘(N) × 1,000 / 원래 단면적(mm²)
예를 들어, 시편의 초기 단면적이 130 mm²이고 최대 힘이 20 N에 도달한다면:
인장 강도 = 20 × 1,000 / 130 = 153.8 kPa
이것은 실제 시험 결과가 아니라 설명용 계산입니다.
인장 강도는 폼 조형 비교, 생산 일관성 모니터링, 재료 파손 조사에 유용합니다.
휴식 시 장면
파손 시 신장은 시료가 파열되기 직전에 정의된 게이지 길이가 증가하는 상태를 측정합니다.
파단 시 신장 (%) = [(파단 시 게이지 길이 − 원래 게이지 길이) / 원래 게이지 길이] × 100
시편의 초기 게이지 길이가 40mm이고 파열 직전 120mm에 도달할 경우, 계산된 파손 시의 신장은 200%입니다.
폼은 인장 강도가 비교적 낮을 수 있지만, 파손되기 전에 상당히 늘어날 수 있습니다.
따라서 인장 강도와 파단 시 신장을 함께 평가해야 합니다.
어떤 폼 재료가 테스트가 가능한가요?
일반적인 용도로는 다음과 같은 유연한 폴리우레탄 폼이 포함됩니다:
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자동차 좌석 및 실내 쿠셔닝
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매트리스와 천으로 된 가구
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유연한 포장 및 보호 쿠셔닝
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산업용 폼 부품
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기타 유연한 세포 고분자 제품
ISO 1798은 단단한 셀룰러 플라스틱이나 고체 고무에 자동으로 적용되어서는 안 됩니다. 이러한 재료는 단단한 셀룰러 플라스틱에 대한 ISO 1926이나 가황 및 열가소성 고무에 대한 ISO 37과 같은 다른 시험 방법이 필요할 수 있습니다.
ISO 1798 시료: 형태, 준비 및 조절
시료 준비는 유연한 폼 인장 시험에서 주요 변동성 원인입니다.
고체 플라스틱 시료와 달리, 유연한 폼은 절단, 취급, 잡기 과정에서 압축되거나 손상될 수 있습니다. 시편 가장자리를 따라 생긴 작은 결함이 조기 파손 위치가 될 수 있습니다.
타입 1 및 타입 1A 표본
ISO 1798:2008은 두 가지 덤벨 모양의 시료 구성을 명시하고 있습니다.
| 치수 | 타입 1 | 타입 1A |
|---|---|---|
| 전체 길이 | 152 mm | 120mm |
| 어깨 너비 | 25mm | 25mm |
| 좁은 단면 폭 | 13mm | 10mm |
| 두께 | 10–15mm | 10–15mm |
| 표시된 궤간 길이 | 25–50mm | 최대 40mm |
치수는 지정된 절단 형하학과 시료 준비 요구사항을 나타냅니다. 실험실은 전체 커터 프로파일, 반경, 공차에 대해 공식 표준 도면을 참고해야 합니다.
절단 품질 및 샘플링 방향
시료 가장자리는 매끄럽고 눈에 띄는 손상이 없어야 합니다.
둔탁한 절단 도구는 폼을 압축하거나 좁은 부분에 작은 찢어짐을 만들 수 있습니다. 이러한 결함은 국소적인 응력 농도를 만들어 시료가 조기 파손될 수 있습니다.
세포 방향도 인장 거동에 영향을 줄 수 있습니다.
주요세포 방향이 존재하는 경우, ISO 1798은 그 방향에 대한 샘플링 방향을 명시합니다. 필요한 방향을 달성하지 못하면 실제 방향을 보고해야 합니다.
비교 시험을 위해서는 한 재료 배치에서 다른 배치로 시료를 일관되게 준비해야 합니다.
테스트 전 조건 관리
표준 절차에 따르면, ISO 1798에 명시된 예외를 제외하고는 제조 후 최소 72시간이 지나야 일반적으로 재료가 시험됩니다.
시험 전에 시료 또는 절단 재료는 일반적으로 다음 대기 중 하나에서 최소 16시간 이상 조건 처리됩니다:
-
23± 2°C, 50± 상대습도
-
기온은
27± 2°C, 상대습도는 65± 5%
ISO 1798은 또한 이전 시험 및 품질 관리 적용에 대한 구체적인 조항을 제공합니다. 이러한 예외를 기본 절차로 간주해서는 안 됩니다.
시험 자체는 컨디셔닝에 사용되는 동일한 온도와 습도 조건에서 수행되어야 합니다.
출처: ISO 1798:2008, 5.1–5.4 및 6.4조.
ISO 1798 폼 인장 테스트 수행 방법
신뢰할 수 있는 검사는 단순히 시작 버튼을 누르는 것이 아니라 시료와 필요한 측정 방법에서 시작됩니다.
1단계 — 표본 준비 및 검사
적절한 절단 도구를 사용하여 Type 1 또는 Type 1A 시료를 준비하세요.
표본 제거 시 눈에 띄는 결함, 불규칙한 가장자리, 손상 여부를 확인하세요.
필요한 유효한 결과를 얻을 수 있도록 충분한 표본을 준비하세요. 일반적인 ISO 1798 절차에 따라, 별도의 합의가 없는 한 게이지 길이 내에서 만족스러운 5개의 단절이 확보될 때까지 시험이 계속됩니다.
2단계 — 두께를 측정하고 게이지 길이를 표시합니다
조건화 후에는 표준과 기준 치수 측정 방법에 따라 시편 두께를 결정합니다.
ISO 1798은 관련 재료 영역 내 다섯 곳의 고르게 분포된 지점에서 두께 측정을 요구하며, 변동에 대한 명시된 한계가 있습니다.
두 개의 기준선을 사용해 원래 게이지 길이를 표시하세요.
이 선 사이의 거리는 정확히 측정해야 하며, 이는 끊어진 시의 신장을 계산하는 데 사용됩니다.
3단계 — 시료를 그립에 설치하기
시료를 대칭적으로 위치시켜 인장력이 단면에 최대한 균일하게 분포되도록 하십시오.
그립은 폼을 손상시키지 않으면서 미끄러지지 않도록 해야 합니다.
시료를 비틀거나 양쪽 사이에 고르지 않은 장력을 만들지 마세요.
표준은 제한된 전부하를 허용하지만, 이는 지정된 절차에 따라 적용되어야 하며, 신장 측정 기준을 설정할 때 반드시 고려되어야 합니다.
4단계 — 테스트 속도 설정
기계를 필요한 턱 분리 속도로 설정하세요:
500 ± 50 mm/min
선택한 장비 구성이 의도된 시험 조건에서 요구되는 속도를 유지할 수 있는지 확인하다.
5단계 — 시료를 파열할 때까지 연장합니다
시험을 시작하고 최대 인장력을 기록하세요.
파열 직전에 해당 요구사항을 충족하는 측정 방법을 사용하여 게이지 길이를 결정하세요.
테스트 중 시료를 관찰하라, 특히 그립 근처의 미끄러짐, 비정상적인 변형, 파손
등이 있는지 확인한다.6단계 — 결과 유효성 확인
정의된 게이지 길이를 벗어나는 시료는 ISO 1798 절차에 따라 거부되어야 합니다.
필요한 만족스러운 결과가 나올 때까지 검사를 계속하세요.
기계가 최대 힘을 기록했다고 해서 모든 힘 곡선을 자동으로 받아들이지 마세요.
7단계 — 결과를 계산하고 보고
유효한 시편마다 인장 강도와 파손 시 신장을 계산합니다.
표준 시험 보고서의 경우 ISO 1798은 중앙 인장 강도와 중간 절곡 신장 결과, 관련 재료, 시료, 시험 상태 정보를 포함하는 보고 요건을 명시합니다.
고객이 평균, 표준편차 또는 개별 힘 확장 곡선도 필요하다면, 이를 보조 정보로 포함할 수 있습니다.
출처: ISO 1798:2008, 6–8조.
일반적인 폼 인장 테스트 오류와 이를 식별하는 방법
유연한 폼 인장 시험은 시험기가 정상적으로 작동하더라도 결과가 일관되지 않을 수 있습니다.
예상치 못한 결과를 물질 자체에 귀속시키기 전에 다음 문제들을 조사해야 합니다.
표본 미끄러짐
그립이 폼을 단단히 고정하지 못하면 시료가 적재 중에 움직일 수 있습니다.
이로 인해 특히 기계 움직임이 신장 측정의 일부로 사용될 때 힘과 신장 간의 측정 관계가 왜곡될 수 있습니다.
확인해야 할 점: 그립면, 클램핑 압력, 표본 위치, 그리고 그립 경계에서 보이는 움직임 여부.
클램핑 힘을 높이는 것이 항상 올바른 해결책은 아니며, 과도한 압력이 재료를 손상시킬 수 있기 때문입니다.
그립 근처의 조기 파손
그립 영역 근처의 고장은 국소적인 응력 집중, 불균일한 하중, 또는 그립면의 손상을 나타낼 수 있습니다.
확인할 사항: 그립 정렬, 접촉 면적, 턱 가장자리, 시료 상태, 클램핑 배치.
ISO 1798 기준으로, 표시된 게이지 길이를 벗어난 시료는 만족스러운 결과로 인정되지 않습니다.
잘못된 신장 측정
기계 크로스헤드의 움직임이 반드시 시편의 표시된 게이지 길이 변화와 같지는 않습니다.
그립 움직임, 시료 미끄러짐, 기계 순응도 이 측정값 간의 관계에 영향을 줄 수 있습니다.
ISO 1798은 관련 게이지 길이를 지정된 정확도 한도 내에서 측정할 것을 요구합니다. 기계적 또는 광학 익스텐소미터는 적절한 경우 적용 요구사항을 충족하는 경우 사용할 수 있습니다.
측정 방법은 표준, 폼의 예상 길이, 시료의 물리적 특성에 따라 선택되어야 합니다.
표본 간 과도한 변이
결과 간 큰 차이는 시료 두께, 절단 품질, 셀 방향, 조절 또는 고정구 설치 등에서 발생할 수 있습니다.
실용적인 문제 해결 순서는 다음과 같습니다:
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시료의 가장자리와 균열 위치를 점검하세요.
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시료 크기와 샘플링 방향을 확인하세요.
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그립 정렬을 확인하다 보고 미끄러짐을 확인하세요.
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컨디셔닝과 테스트 속도를 확인하세요.
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힘과 신장 측정값을 복습하세요.
이러한 요소들이 평가된 후에야 변동을 주로 물질적 속성으로 해석해야 합니다.
폼 인장 시험기 선택 방법
적합한 폼 인장 시험기는 시료의 접지 및 신장 요구사항을 충족하면서도 필요한 시험 속도와 신뢰할 수 있는 힘 측정을 제공해야 합니다.
예상 힘 주변에 로드셀을 선택하세요
유연한 폼 시료는 비교적 낮은 인장력을 발생시키는 경우가 많습니다.
최대 적재 용량만으로 기계를 선택하면 실제 시험 힘이 가장 적절한 측정 범위를 벗어날 수 있습니다.
선택한 하중 셀은 시험 중 예상되는 힘에 비해 적절한 정확도를 제공해야 합니다.
ISO 1798:2008의 경우, 힘 측정 시스템은 사용되는 하중 범위 내에서 지정된 ISO 7500-1 정확도 등급을 충족해야 합니다.
필요한 속도를 확인하다
ISO 1798은 명목상 턱 분리율 500 mm/min을 사용합니다.
기계의 정격 최대 속도는 실제 구성 및 필요한 작동 조건과 함께 확인해야 합니다.
부드럽고 압축 가능한 표본을 위한 그립 선택하세요
그립은 손상이나 과도한 압박 없이 시료를 고정해야 합니다.
시편의 기하학과 재료 특성에 따라 기계식 또는 공압식 그립이 고려될 수 있습니다.
적절한 그립 설계는 가능한 경우 실제 폼 시료를 사용하여 확인해야 합니다.
사용 가능한 이동 및 신장 측정값을 확인하세요
유연한 폼은 파열 전에 상당히 늘어날 수 있습니다.
그립이 설치된 후 기계는 충분한 사용 가능한 이동 거리를 제공해야 합니다.
신장 측정 시스템은 예상되는 변형을 수용하면서도 적용 가능한 정확도 요건을 충족해야 합니다.
이러한 고려사항은 스트로크 길이와 측정 범위를 서로 다른 사양으로 간주하기보다는 함께 평가되어야 합니다.
ITM-LAB RS-8010A for Flexible Foam 인장 시험
ITM-LAB RS-8010A는 저힘 기계적 시험 응용을 위한 서보 제어 범용 시험 기계입니다.
사용 가능한 하중 구성과 시험 속도 범위는 선택된 하중 셀, 그립, 신장 측정 방법, 완전한 시험 장비 검증을 조건으로 유연한 폼 인장 시험 후보가 됩니다.
관련 장비 사양
| 매개변수 | RS-8010A |
|---|---|
| 장비 종류 | 서보 제어 범용 시험 기계 |
| 가용 병력 용량 | 50 N–5 kN |
| 정확도 사양 | ±0.25%, 검증된 측정 범위에 따라 달라 | 집니다
| 시험 속도 범위 | 0.001–500 mm/분 |
| 스트로크 구성 | 650 / 1000 mm |
| 폼 인장 그립 | 표본에 따라 선정됨 |
| 신장 측정 | 테스트 방법에 대한 구성 확인 예정 |
ISO 1798의 명목상 시험 속도는 명시된 RS-8010A 속도 범위 내에 속합니다.
그러나 기계 사양만으로는 ISO 1798을 완전히 준수할 수 없습니다. 제안된 구성에 맞게 힘 측정 시스템, 고정구 배치, 시험 속도 성능 및 신장 측정 방법을 검증해야 합니다.
예시: 유연한 PU 폼 시스템 구성
ISO1798:2008을 기준으로 유연한 폴리우레탄 폼을 테스트해야 하는 실험실을 고려해 보십시오.
기계 구성을 추천하기 전에 다음 질문들에 답해야 합니다:
어떤 표본을 검사할 예정인가요?
타입 1 또는 타입 1A, 두께, 샘플링 방향, 예상되는 재료 거동을 확인하다.
예상되는 인장력은 어느 정도인가요?
적절한 로드셀을 선택할 때 이용 가능한 재료 데이터나 예비 테스트 정보를 활용하세요.
표본은 어떻게 잡히나요?
시료 두께, 압축성, 그립 접촉 요구사항을 검토하여 미끄러짐과 손상을 최소화하세요.
연장될 것으로 예상되나요?
사용 가능한 기계 이동 거리를 확인하고 파열 전에 게이지 길이를 어떻게 측정할지 결정하세요.
어떤 서류가 필요한가요?
표준판, 교정 요구사항, 테스트 보고서 형식, 고객 특화 수용 기준을 확인하다.
이는 장비 선택 과정의 예시이지, 완료된 고객 테스트 보고서가 아닙니다.
목표는 먼저 테스트 요구사항을 정의한 후 기계를 그에 맞게 구성하는 것입니다.
자주 묻는 질문
ISO 1798은 무엇에 사용되나요?
ISO 1798은 적합한 유연한 폴리우레탄 폼을 포함한 유연한 세포 고분자 재료의 인장 강도와 파절 시 신장을 측정하는 인장 시험 방법을 명시합니다.
ISO 1798의 인장 시험 속도는 얼마인가요?
ISO 1798:2008은 턱 분리율을 500 ± 50 mm/min로 규정하고 있습니다.
ISO 1798에 필요한 시범은 몇 개인가요?
별도의 합의가 없는 한, 표시된 게이지 길이 내에서 파열이 발생하는 만족스러운 5개의 결과를 얻기 위해 충분한 시범을 시험해야 합니다.
범용 시험 기계가 ISO 1798 테스트를 수행할 수 있나요?
네, 전체 기계 구성이 힘 측정, 시험 속도, 그립, 시료 연장, 신장 측정 등 적용 가능한 요구사항을 충족한다면 가능합니다.
ISO 1798이 ASTM D3574 테스트 E와 동일한가요?
아니. 두 방식 모두 유연한 폼의 인장 특성을 다루지만, 기술적 요구사항은 다릅니다. 두 방법으로 얻은 결과가 직접적으로 상호 교환 가능하다고 가정해서는 안 됩니다.
ITM-LAB로 폼 인장 시험 시스템을 구성하세요
신뢰할 수 있는 폼 인장 시험은 시료, 그립, 하중 셀, 기계 움직임, 신장 측정 방법 간의 상호작용에 의존합니다.
ISO 1798 적용의 경우, 적절한 장비 선택은 기계의 최대 용량보다는 시험 요구사항에서 시작됩니다.
ITM-LAB는 유연한 폼 재료, 시료 치수, 예상 인장력 및 필요한 시험 절차를 검토하여 적합한 RS-8010A 구성을 식별하는 데 도움을 드립니다.
유연한 폼 인장 테스트 프로젝트를 계획 중이신가요?
시료 사진이나 도면, 적용 가능한 표준, 예상 힘 범위, 신장 측정 요구사항을 보내주세요.
저희 팀은 견적 전에 제안된 기계와 설비 구성을 검토할 수 있습니다.
