Значение плотности, скопированное из таблицы поставщика., принимается без допуска или стандарта испытаний, заканчивается одной из двух неудач: вставки, которые уплотняются и остаются плоскими под нагрузкой, или пена с завышенными характеристиками, которая увеличивает граммы и стоимость единицы продукции, которая никогда в них не нуждалась. Ни один из результатов не предотвращается само по себе указанием твердости по Шору..
В этом руководстве рассказывается, что на самом деле измеряет плотность пены EVA., как он тестируется по протоколам ASTM и ISO, коммерческие сорта, которые вам будут котироваться, почему плотность и твердость указаны в спецификации отдельными позициями, и как выбор класса влияет на защиту, масса, и стоимость. Он завершается последовательностью поставок для фиксации спецификации перед запуском производства..
Что такое плотность пены EVA?
Плотность пены ЭВА - это масса материала с закрытыми порами на единицу объема.. Он отражает, сколько твердого полимера находится внутри листа относительно захваченного газа., и он перемещает вес, поддержка нагрузки, и стоимость материала вместе — независимо от того, насколько прочной на ощупь поверхность.
Плотность измеряет физическую массу этиленвинилацетата и его добавок, содержащихся в данном объеме пены.. Потому что материал закрытоячеистый., показания фиксируют как твердую фазу, так и пузырьки газа, запертые внутри нее. Это объединенное показание — кажущаяся плотность — представляет собой число, которое указывается в котировочных листах и отчетах об инспекциях., и это число, которое команда по закупкам может фактически проверить при получении.
Документы о закупках выражают это в трехсистемных единицах.. Изучение всех трех факторов предотвращает ошибки при трансграничном котировании.:
- Килограммы на кубический метр (кг/м³): основной показатель в международных технических спецификациях, и единицу измерения, указанную большинством китайских и европейских фабрик..
- Грамм на кубический сантиметр (г/см³): часто встречается в лабораторных отчетах; 1 г/см³ равно 1,000 кг/м³.
- Фунтов на кубический фут (ПКФ): Североамериканское торговое подразделение; 1 фунт/фут³ преобразуется примерно в 16.02 кг/м³.
Коммерческий ВКД с закрытыми порами охватывает примерно 20 к 270 кг/м³ (о 1.2 к 16.9 ПКФ). В пределах этого промежутка, классы вкладышей и обшивки корпуса группируются между 30 и 80 кг/м³; дальше по шкале сидеть на полу, обувь, и конструктивные детали. Семейство материалов, стоящее за этими цифрами — что такое EVA, как это производится, и как оно себя ведет — описано в нашем руководство о том, что такое пена ЭВА; в этой статье речь идет о решении по плотности.
Как измеряется плотность
Точное измерение плотности зависит как от подготовки образца, так и от весов.: шкуры, ламинирование, влага, и неосторожное вырезание всего смещает чтение.
Расчет, лежащий в основе числа
Кажущаяся плотность — это масса репрезентативной пробы, деленная на ее объем., с объемом, взятым из длины, ширина, и толщина для прямоугольных образцов. Результат описывает вспененный продукт, не сырая смола: потому что пенообразователи задерживают газ внутри клеток, тот же полимер, о котором написано 0.95 г/см³ без вспенивания, можно доставить листы за двадцатую часть этой цифры.
Стандарты тестирования, которые вы увидите в отчете
Указанные значения сопоставимы только в том случае, если обе стороны тестируют один и тот же протокол.. Четыре, которые чаще всего появляются в торговой документации EVA.:
- АСТМ Д1622: стандартная методика определения кажущейся плотности жестких и полугибких поропластов, различение общих показаний (со скинами) из основных показаний (скины удалены).
- ИСО 845: международные стандарты кажущейся плотности пористых пластиков и каучуков, и обычная базовая линия для коммерческих спецификаций.
- АСТМ Д3575: стандарт спецификации для гибких пенополиолефинов, в том числе листы ЭВА, с суффиксами методов испытаний, указанными в таблице данных.
- ИСО 2781 Метод А: определение объема иммерсионной жидкости по плавучести, практический путь для нестандартных или формованных компонентов, которые невозможно разрезать на чистые блоки.
Подготовка образцов и источники ошибок
Небольшие погрешности в размерах или массе увеличиваются при низкой плотности., тонкий материал, поэтому правила подготовки здесь имеют большее значение, чем в большинстве проверок контроля качества:
- Формованные шкуры: внешняя оболочка формованного блока охлаждается плотнее, чем сердечник, и увеличивает показания, если ее не удалить или не объявить. Укажите, какой из них измеряется вашим контрактом.
- Ламинирование и покрытия: клеевые слои, ткань, или защитные пленки добавляют массы, не принадлежащей пенопластовому сердечнику.
- Влажность и качество кромки: вода, удерживаемая на краях среза, увеличивает массу, и грубые границы, вырезанные вручную, искажают расчет объема; образцы нужны плоские, параллельные грани.
- Инструмент и окружающая среда: толщина измеряется манометрами с малым усилием, чтобы ячейки не сжимались во время измерения, и образцы кондиционируются при контролируемой температуре и влажности перед взвешиванием.
Диапазон плотности пены EVA
Производительность зависит от балансировки плотности, твердость, и толщина вместе, а не за счет максимизации какого-либо отдельного показателя.
Заводы делят коммерческую деятельность на группы с предсказуемым поведением.. В таблице ниже показаны диапазоны, которые вы будете цитировать., со своими типичными обязанностями:
| Диапазон плотности (кг/м³) | Поведение материала | Типичные обязанности |
|---|---|---|
| 20–40 | Очень легкий и хорошо сжимаемый; поддержка низкой длительной нагрузки | Легкие упаковочные вставки, продукты флотации, комфортная набивка |
| 40–80 | Амортизация общего назначения с разумным восстановлением.; кластер-вкладыш | Защитные чехлы, татами и автомобильные коврики, амортизирующая упаковка |
| 80–150 | Сбалансированная поддержка и устойчивость; сохраняет форму при повторяющихся нагрузках | Обувь и ортопедические компоненты, спортивные колодки, Полы |
| 150–220 | Прочный и долговечный; сопротивляется дну, машины чистые | Тяжелые ящики для инструментов, боксерская прокладка, стельки, структурные прокладки |
| 220–270 | Почти жесткий; высокая несущая способность, низкая деформация, самый тяжелый на единицу площади | Промышленные прокладки, морской настил, крепления несущего оборудования |
Два предостережения при использовании этих полос в спецификации.. Первый, формованный блок неоднороден: дрейф плотности между центром и краем, поэтому образцы должны поступать из заявленного места. Второй, относитесь к названиям групп как к «средней плотности» как к началу разговора, не условия контракта — обязательные цифры представляют собой числовой диапазон плюс допуск. Покупатели обычно пишут что-то вроде 60 ± 6 кг/м³ по договору; точный диапазон зависит от управления процессом поставщика, о чем стоит спросить перед первым заказом.
Плотность и твердость по Шору
Плотность измеряет массу на объем; Твердость по Шору измеряет устойчивость поверхности к вдавливанию.. Это независимые переменные, и между ними нет универсального преобразования — оба должны присутствовать в спецификации.
Самый распространенный метод закупок предполагает, что более плотная пена автоматически становится более твердой пеной.. Плотность взвешивается; твердость измеряется с помощью дюрометра, вдавленного в поверхность, в соответствии с определенным протоколом, например ASTM D2240.. Два листа в одном и том же месте 80 кг/м³ может быть мягким или твердым в зависимости от состава, и части, приведенные только на основании показателя плотности, имеют привычку приходить к неправильному ощущению.
Что разделяет два свойства
- Содержание винилацетата: более высокий коэффициент VA смягчает саму полимерную фазу, поэтому твердость падает даже тогда, когда масса на объем не меняется.
- Сшивание и расширение: плотность сшивок определяет упругое восстановление, в то время как коэффициент вспенивания определяет, сколько газа заменяет полимер — разработано вместе, они производят прочные, но легкие или плотные, но податливые листы.
- Наполнители и пигменты: минеральные добавки, такие как карбонат кальция, увеличивают вес, не повышая твердость поверхности., вот почему неожиданно плотная таблица данных может указывать на заполненную оценку, а не на премиум-класс..
- Клеточная структура: тоньше, более однородные клетки распределяют местное давление иначе, чем крупные клетки той же массы..
Выбор правильной шкалы твердости
Числа твердости бессмысленны без масштаба, в котором они были приняты.. Мягкая подушечка, измеренная по жесткой шкале по плоским линиям.; плотная прокладка на мягкой накипи максимально растягивает инструмент. Сопоставьте масштаб с обязанностью:
| Шкала | Подходит для каких материалов | Типичные продукты |
|---|---|---|
| Берег 00 | Очень мягкий, высокосжимаемые пенопласты низкой и средней плотности | Комфортная набивка, упаковочная подушка, стельки |
| Берег С | Марки ЭВА средней плотности — рабочая лошадка для пенопластов | Формованные корпуса корпусов, спортивные коврики, межподошвы |
| Берег А | Плотный, твердый, почти жесткие марки с высокой плотностью | Промышленные прокладки, структурные крепления, тяжелое защитное снаряжение |
Независимость двух переменных — это именно то, в чем спорят заводские спецификации.. Наша оболочка корпуса по умолчанию, например, указано при температуре 75° по Шору C на 6 лист мм — прочнее и толще, чем 65° / 5 мм, который считается торговой нормой, и этот критерий касается твердости и калибра., не гоняясь за плотностью вверх. Что означает эта комбинация на уровне законченного дела, является предметом нашего рассмотрения. Типы корпусов EVA и руководство по проверке поставщиков.
Как плотность влияет на защиту
Увеличение плотности увеличивает прочность на сжатие и запас поглощения на миллиметр — до определенной степени., после чего более жесткая прокладка передает более высокие пиковые усилия на защищаемый предмет..
Прочность на сжатие и достижение дна
Более плотные сорта утолщают клеточные стенки., поэтому пена выдерживает большую нагрузку при заданном проценте сжатия и сохраняет остаточную толщину при том же весе. Структурно, это задерживает уплотнение — момент, когда клетки полностью разрушаются и амортизация прекращается.. Пластины для легких условий эксплуатации редко требуют запаса, именно поэтому большинство вкладышей для корпусов живут в диапазоне 30–80 кг/м³, а не выше него..
Динамическое воздействие: Профессия, которую скрывают технические описания
Кривые статического сжатия предсказывают полки, не капли. В динамических испытаниях на раздавливание EVA, повышение плотности от легкой степени к средневысокой уменьшает максимальную дистанцию деформации и незначительно увеличивает общую поглощаемую энергию., в то время как поглощение на единицу массы резко улучшается. Загвоздка в контактной силе: тем жестче, менее деформирующийся материал увеличивает максимальную силу, передаваемую на предмет. Для прочного ручного инструмента, эта торговля безвредна; для оптики, разъемы, или устройство с хрупким корпусом, чрезмерное указание плотности может ухудшить защиту, не лучше.
Остаточная компрессия и температурное поведение
Остаточная компрессия (толщина колодки никогда не восстанавливается после длительной нагрузки) – это то место, где она тонкая., низкосортная пена незаметно выходит из гарантийного срока изделия. Сорта с более высокой плотностью обычно лучше сохраняют извлечение., но честная практика спецификации - ограничить это: указать максимальное сжатие, установленное при определенных условиях, с методом тестирования с именем, вместо того, чтобы доверять цифре плотности, чтобы подразумевать это. Температура относится к тому же пункту; холод делает ЭВА жестким, а тепло смягчает его., изменение поведения воздействия в полевых условиях, поэтому проверьте весь диапазон услуг, который действительно увидит продукт..
Толщина и слоистые градиенты
Плотность и толщина меняются друг от друга в тестах на затухание.: более толстый, более мягкая подушечка часто побеждает тонкую, плотная вставка, потому что растягивает замедление на большее расстояние. Где высота панели фиксирована, Инженерный ответ — это наслоение — мягкая внешняя поверхность для управления начальным контактом с более плотной подложкой, способной выдерживать нагрузку — что позволяет настраивать кривую замедления вместо выбора одного компромиссного класса.
Выбор правильной плотности
Сопоставьте класс с механической нагрузкой, твердость уточняйте отдельно, и запишите оба диапазона с допусками, прежде чем кто-нибудь начнет резать инструмент..
Отправные точки по приложениям
- Защитные вставки в чехол: 30–80 кг/м³ покрывает большинство подставок для приборов и бытовой электроники.; органайзеры для тяжелых инструментов сидят выше, около 80–120, где ребра требуют повторного извлечения.
- Обувь и спортивные комплектующие: 80–150 кг/м³ обеспечивает амортизацию от отскока при повторяющихся динамических нагрузках..
- Промышленные и морские детали: 150–270 кг/м³, если компонент несет структурную нагрузку, сопротивляется разрыву, или должен выдерживать УФ-излучение и постоянное сжатие.
Как плотность влияет на вес и стоимость
Вес листа изменяется линейно в зависимости от плотности и толщины.: а 5 лист мм при 25 кг/м³ переносит 125 г на квадратный метр, тот же лист в 80 кг/м³ около 400 глин. Для готового 1,000 × 2,000 панель мм на 10 мм и 80 кг/м³, это сработает рядом 1.6 кг — умножьте на свои собственные объемы, прежде чем расценки на авиаперевозки удивят вашу модель наземной стоимости..
Со стороны затрат, драйвер содержит полимер: более плотный лист содержит больше сырья на единицу объема, поэтому он требует более высокую цену за лист или за кубический метр перед любыми этапами конверсии.. Поскольку цены указаны за единицу площади или объема., сравнение двух предложений имеет смысл только при одинаковой плотности и толщине — более дешевый лист, который имеет двойную плотность, не дешевле. Наполнители еще больше усложняют чтение: марка с высоким содержанием карбоната кальция может весить как «высокая плотность», добавляя при этом жесткость и цену, но не добавляя амортизирующей способности., вот почему в таблице данных должно быть указано содержимое наполнителя там, где это важно для вашего приложения..
Последовательность поиска источников
Пять контрольных точек превращают название группы в повторяемую покупку, чтобы:
- Определите обязанность: тип нагрузки, статический или динамический, высота падения, если таковая имеется, температурный диапазон, воздействие жидкостей или солнечного света, и требуемый срок службы.
- Напишите запрос с цифрами, не ярлыки: диапазон плотности с допуском, твердость с масштабом и допуском, измерять, лечение кожи, и названный стандарт испытаний из раздела измерений выше..
- Прототипируйте любую сторону цели: порядок оценок на одну полосу вверх и на одну вниз, и протестируйте их в своих условиях, чтобы определить, где начинается прорыв или чрезмерная жесткость..
- Утвердить образец и заморозить спецификацию в письменной форме: плотность, твердость, измерять, цвет, статус наполнителя, и любая ламинация, так что замены есть с чем сверяться.
- Проверьте каждую производственную партию на соответствие замороженным спецификациям.: взвешивать и измерять поступающие листы по утвержденному образцу, с согласованными пределами приемки до того, как материал поступит на вашу линию.
Часто задаваемые вопросы
Какой плотности пена ЭВА?
Нет единой фигуры: коммерческие сорта охватывают примерно 20 к 270 кг/м³ (о 1.2 к 16.9 ПКФ). Лист с закрытыми порами общего назначения попадает в нижнюю половину этого промежутка., с защитными вкладышами корпуса, сгруппированными в районе 30–80 кг/м³, и конструкционными классами в верхней части.
Лучше ли пена EVA более высокой плотности??
Не повсеместно. Более высокая плотность улучшает поддержку нагрузки, ультрасовременная деталь, и устойчивость к постоянному схватыванию, но это также увеличивает вес, расходы, и пиковая сила, передаваемая при низкоэнергетическом ударе. Где легкий вес, гибкий, и мягкая амортизация возглавляют дизайн, более низкий класс - лучшая спецификация.
В чем разница между плотностью и твердостью пены ЭВА?
Плотность – это масса единицы объема. (кг/м³ или PCF); твердость – сопротивление поверхности твердомерному индентору., читать по шкалам типа Шора 00, Берег С, или Берег А. Содержание винилацетата, сшивание, а наполнители позволяют двум пенопластам иметь одинаковую плотность и чувствовать себя совершенно по-разному, поэтому оба значения относятся к спецификации.
Что означает «пена ЭВА 80 кг», и как рассчитать вес листа?
Это означает плотность 80 кг на кубический метр, не 80 кг листа. Вес следует из объема × плотности.: а 10 мм размер листа 1,000 × 2,000 мм держит 0.02 м³, так в 80 кг/м³ весит около 1.6 кг.
Какая плотность пены EVA лучше всего подходит для защитных чехлов?
Для большинства корпусов приборов и электроники, средний класс около 50–100 кг/м³ обеспечивает баланс амортизации и долговечности выреза.; очень легкие предметы могут упасть до 30–50., в то время как тяжелые инструменты и несущие перегородки тянутся к 80–120. Подтвердите сочетание твердости и толщины стенки, а не только плотности..
Заключительные мысли
Плотность — переменная управления закупками, не знак качества. Показания показывают, сколько полимера содержится в каждом кубическом метре пенопласта.; то, что это дает в полевых условиях, зависит от компании, которую он держит - твердость по правильной шкале Шора, измерять, геометрия, и предел сжатия, написанный рядом с ним. Листы принимаются по номинальному номеру паспорта, со скинами и неучтенными наполнителями, откуда берутся как жалобы на крах, так и завышение бюджетных котировок.
Напишите диапазоны, протестируйте любую сторону вашей цели в реальных условиях эксплуатации, и заморозить спецификацию до запуска тома. В нашем конце, проверка на соответствие этой замороженной спецификации является рутинной: каждый заказ полностью проверяется, корпуса отлиты с твердостью 75° по Шору C., 6 запас мм по умолчанию, а материалы, соответствующие требованиям REACH и RoHS, являются отправной точкой, а не дополнительной платой.. Если ваши текущие вставки звучат слишком мягко, слишком тяжелый, или несовместимы между лотами, комплект образцов по диапазонам плотности и твердости – самый быстрый способ решить вопрос своими руками.
