Méthodes d'essai standard ASTM D3574 pour les matériaux cellulaires flexibles

ASTM D3574 décrit une gamme de tests utilisés pour caractériser les propriétés des mousses de polyuréthane flexibles. Ces mousses sont les plus couramment 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 du consommateur et maximiseront le confort. Afin de former une image complète des propriétés mécaniques d'un matériau, des tests approfondis selon la norme ASTM D3574 sont nécessaires. Ce guide est conçu pour vous présenter les éléments de base des tests ASTM D3574, y compris un aperçu de l'équipement, des logiciels et des échantillons nécessaires.

ASTM D3574 comprend 18 tests mécaniques différents conçus pour évaluer les propriétés de compression, de traction et de résistance à la déchirure de la mousse. Les tests les plus couramment effectués sont les tests 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 suivants le font :
Test B1 - Test de déflexion par force d'indentation (IFD) *Le plus courant
Test B2 - Test de longueur de jauge résiduelle d'indentation (IRGL)
Test C – Test de déflexion de la force de compression *Le plus courant
Test D - Test de déformation constante et de compression
Essai E - Essai de traction
Test F - Test de résistance à la déchirure
Alors que les tests statiques fournissent des informations précieuses sur les propriétés et les limites initiales de la mousse, les tests dynamiques à long terme fournissent aux fabricants un aperçu de la durabilité du produit. Un utilisateur final s'attend à ce que les produits en mousse offrent un bon soutien non seulement lors de la première utilisation, mais également lors de la millième et de la millionième utilisation. Les tests suivants peuvent être effectués sur les systèmes dynamiques ElectroPuls :

Essai I2 - Essai de fatigue dynamique, cisaillement à rouleaux
Test I3 - Test de fatigue dynamique, battage à force constante
Essai I4 - Essai de fatigue dynamique, coussin de tapis
Test I5 - Test de fatigue dynamique, battement à déflexion constante
Il existe de nombreuses méthodes de test différentes qui s'appliquent à différents types de mousses, y compris les mousses de polyuréthane rigides. ASTM D3574 s'applique uniquement aux mousses de polyuréthane flexibles : la définition technique entre flexible et rigide est explicitement définie dans la norme. Les tests ASTM D3574 sont idéaux pour effectuer des tests 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 de pression plus sophistiquée pour imiter la charge appliquée par le corps humain.

ASTM D3574 est effectué sur un système de test universel. La plupart des tests de compression ASTM D3574 sont effectués sur un système à deux colonnes. La taille de l'éprouvette et des fixations associées nécessite l'utilisation d'un système à double colonne, tandis que les tests de résistance à la traction et à la déchirure peuvent être effectués soit sur un système à double colonne, soit sur un système à une seule colonne. Un système de 5 kN ou 10 kN (1 125 ou 2 250 lbf) est le système le plus courant, capable d'appliquer la grande majorité des forces de compression et de traction produites lors des tests ASTM D3574.

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. Le luminaire est doté d'une base perforée avec des diamètres et des espacements de trous définis, ce qui permet à l'air de circuler à travers la mousse lorsqu'elle est comprimée. L'enclume utilise un siège sphérique pour s'auto-aligner pendant un test, minimisant ainsi toute charge décentrée.

Pour l'essai C, il faut utiliser un plateau rigide perforé. Pour le test D, des plateaux rigides standards non perforés peuvent être utilisés. Pour ces tests, la taille des plateaux dépend de la géométrie requise de l'éprouvette. Étant donné que les deux tests 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 de pinces à action latérale. Les mors à vis avancés sont idéaux en raison de leur capacité à régler manuellement la pression de serrage et la distance entre les faces des mâchoires. Les échantillons de mousse sont très souples et la plupart des mors à entraînement pneumatique exercent une pression de serrage trop élevée et provoquent une défaillance prématurée de l'échantillon. Les faces dentelées sont généralement utilisées pour empêcher l'échantillon de glisser hors de la mâchoire.