ASTM D3574 describe una gama de pruebas utilizadas para caracterizar las propiedades de las espumas de poliuretano flexibles. Estas espumas son utilizadas más comúnmente por los muebles, la ropa de cama y las industrias automotrices para la creación de asientos y colchones que mejorarán la ergonomía del consumidor y maximizarán la comodidad. Para formar una imagen completa de las propiedades mecánicas de un material, se requieren pruebas extensas a ASTM D3574. Esta guía está diseñada para presentarle los elementos básicos de las pruebas ASTM D3574, incluida una descripción general del equipo, el software y las muestras necesarias.

ASTM D3574 incluye 18 pruebas mecánicas diferentes que están diseñadas para evaluar las propiedades de compresión, tracción y resistente a la lágrima de la espuma. Las pruebas más comúnmente realizadas son las pruebas de compresión, que tienen el mayor impacto en el rendimiento del producto. Aunque no todas las 18 pruebas requieren el uso de una máquina de prueba universal, las siguientes hacen:
Prueba B1 - Prueba de deflexión de la fuerza de sangría (IFD) *Más común
Prueba B2 - Prueba de longitud de calibre residual de sangría (IRGL)
Prueba C - Prueba de deflexión de fuerza de compresión *Más común
Prueba D - Prueba de conjunto de compresión de deflexión constante
Prueba e - prueba de tracción
Prueba F - Prueba de resistencia a la lágrima
Si bien las pruebas estáticas proporcionan información valiosa sobre las propiedades y limitaciones iniciales de la espuma, las pruebas dinámicas a largo plazo proporcionan a los fabricantes información sobre la durabilidad del producto. Un usuario final espera que los productos de espuma se sientan de apoyo no solo en el primer uso, sino también en el uso milésimo y millonésimo. Las siguientes pruebas son capaces de realizarse en sistemas dinámicos de electropuls:
Prueba i2 - Prueba de fatiga dinámica, cizallamiento de rodillos
Prueba i3 - Prueba de fatiga dinámica, fuerza de fuerza constante
Prueba i4 - Prueba de fatiga dinámica, cojín de alfombras
Prueba i5 - Prueba de fatiga dinámica, desviación constante de golpes
Hay muchos métodos de prueba diferentes que se aplican a varios tipos de espumas, incluidas las espumas rígidas de poliuretano. ASTM D3574 se aplica solo a las espumas de poliuretano flexibles: la definición técnica entre flexible y rígida se define explícitamente dentro del estándar. Las pruebas ASTM D3574 son ideales para realizar pruebas comparativas entre diferentes muestras de espuma, a menudo diferenciadas por composición química, densidad y porosidad. Este estándar a menudo se realiza junto con un análisis de presión más sofisticado para imitar la carga aplicada por el cuerpo humano.
ASTM D3574 se realiza en un sistema de prueba universal. La mayoría de las pruebas de compresión ASTM D3574 se realizan en un sistema de doble columna como el modelo 68TM-50. El tamaño del espécimen y los accesorios relacionados requieren el uso de un sistema de columna dual, mientras que las pruebas de resistencia a la tracción y la rotura se pueden realizar en una columna dual o en un sistema de una sola columna. Un sistema de 5kn o 10kn (1125 o 2250 lbf) es el más común, capaz de aplicar la gran mayoría de las fuerzas compresivas y de tracción producidas durante las pruebas ASTM D3574.
El estándar ASTM D3574 requiere el uso de un accesorio de compresión especializado que minimiza la variabilidad entre los laboratorios al realizar las pruebas B1 y B2. El accesorio tiene una base perforada con diámetros y espacios del orificio de ajuste, lo que permite que el aire fluya a través de la espuma mientras esté bajo compresión. El yunque utiliza un asiento esférico para autoalinearse durante una prueba, minimizando cualquier carga fuera del centro.
Para la prueba C, se debe usar una platina rígida perforada. Para la prueba D, se pueden usar plates rígidos estándar, no operados. Para estas pruebas, el tamaño de los platos depende de la geometría de la muestra requerida. Debido a que ambas pruebas recomiendan un tamaño de muestra de 50 mm x 50 mm x 25 mm, una platina estándar de 6 pulgadas de diámetro es adecuada.
Realizar las pruebas de tracción y desgarro requiere el uso de agarres de acción lateral. Los agarres de acción de tornillo avanzados son ideales debido a su capacidad para ajustar manualmente la presión de sujeción y la distancia entre las caras de la mandíbula. Las muestras de espuma son muy compatibles, y la mayoría de los agarres neumáticos imparten demasiada presión de sujeción y hacen que la muestra falle prematuramente. Las caras serradas se usan típicamente para evitar que la muestra se escape de la cara de la mandíbula.
Los procedimientos de prueba descritos en el estándar para las propiedades de compresión incluyen series complejas de rampas y retenciones para evaluar el material. Por ejemplo, la prueba de deflexión de la fuerza de sangría (IFD) requiere un ciclo previo del espécimen y múltiples rampas y agudas que no se pueden programar con una plantilla de método estándar. TestProfiler de Bluehill Universal permite al usuario crear secuencias de prueba complejas con facilidad. La interfaz de software utiliza iconos intuitivos y flujos de trabajo sin esfuerzo para simplificar el proceso, minimizando la cantidad de tiempo que los operadores deben gastar en la creación de métodos. El siguiente es un ejemplo de una secuencia TestProfiler de acuerdo con el estándar y la curva posterior producida a partir de la prueba:
Para los laboratorios con necesidades de prueba de alto volumen, la configuración de la máquina se puede modificar de varias maneras, hasta la automatización completa, para acelerar el proceso de prueba. Los sistemas totalmente automatizados están diseñados para incorporar la medición de muestras, la carga de muestras, la prueba y la eliminación, y pueden ejecutarse durante horas sin la interacción del operador. Estos sistemas ayudan a reducir la variabilidad debido al error humano y se pueden dejar funcionando desatendidos después de que los operadores de laboratorio se han ido a casa por la noche.
Cualquier persona que planee realizar pruebas a este estándar no debe considerar que esta guía sea un sustituto adecuado para leer el estándar completo.