反复压缩形变检测

反复压缩形变检测，也称为压缩疲劳测试或压缩永久变形测试，是评价材料（尤其是泡沫塑料、橡胶、海绵、缓冲材料、密封件、弹性体等）在经历多次循环压缩负荷后，其尺寸恢复能力与结构耐久性的关键性能指标。该检测模拟了材料在实际使用环境中遭受反复挤压、释放的动态工况，对于评估材料的抗疲劳特性、能量吸收效率、使用寿命以及尺寸稳定性至关重要。广泛应用于汽车座椅、包装材料、鞋材、床垫、密封制品、运动器材等领域的产品研发、质量控制和失效分析。通过此测试，可以有效预测材料在长期服役过程中的性能衰减程度和潜在失效模式。

检测项目

反复压缩形变检测的核心项目通常包括：

• 永久压缩变形率： 材料在经历规定次数的压缩-释放循环后，其剩余厚度（或高度）相对于初始厚度的损失百分比。这是衡量材料回弹性能和尺寸稳定性的最重要指标。
• 压缩力衰减： 在相同压缩位移（或应变）下，材料达到该位移所需的力值随循环次数的变化情况，反映材料的应力松弛或硬化/软化现象。
• 回弹率/回弹性： 测量材料在每次压缩释放后恢复原状的速度和程度。
• 疲劳寿命： 材料在反复压缩下发生破坏（如开裂、断裂、结构塌陷）或永久变形达到规定阈值时所经历的循环次数。
• 动态刚度变化： 在动态压缩过程中，材料的刚度（应力/应变）随循环次数的演变。

检测仪器

进行反复压缩形变检测的主要仪器是动态疲劳试验机或压缩永久变形试验仪。这类设备通常具备以下核心组件和功能：

• 动力驱动系统： 采用伺服电机、液压或气动系统提供精确、可编程的往复运动。
• 上下压板： 平行、平整的刚性压板，用于夹持和压缩试样。通常下压板固定，上压板运动。
• 力传感器： 高精度传感器，实时测量施加在试样上的压缩力。
• 位移传感器： 高分辨率传感器（如LVDT或光栅尺），精确测量压板的位移或试样的变形量。
• 环境箱（可选）： 用于在特定温度（高温或低温）条件下进行测试，模拟实际使用环境。
• 控制系统与数据采集系统： 可设定压缩行程（位移或应变）、压缩速度、保压时间、释放时间、循环次数等参数，并实时记录力、位移、时间、循环数等数据，计算相关结果。

检测方法

反复压缩形变检测的标准方法通常遵循以下关键步骤：

1. 试样制备： 按照相关标准要求裁取规定尺寸和形状（通常是立方体或圆柱体）的试样，确保无缺陷、边缘平整。测量并记录初始厚度（h₀）。
2. 仪器设置： 将试样置于试验机下压板中心。设定测试参数：
   • 压缩模式： 恒定位移（设定压缩量，如初始厚度的25%、50%、75%）或恒定应力（施加特定力值）。
   • 压缩速度： 压板接近和压缩试样的速度。
   • 最大压缩位移/应变： 压板下压达到的目标位置。
   • 保压时间（可选）： 在最大压缩位置保持的时间。
   • 释放速度： 压板返回到起始位置的速度。
   • 循环次数： 需要进行的压缩-释放循环总数（如数千次、数万次甚至百万次）。
   • 频率： 每分钟完成的循环次数 (cpm) 或频率 (Hz)。
   • 环境温度（若使用环境箱）： 设定测试温度。
3. 执行测试： 启动试验机，按照设定程序自动进行反复的压缩-释放循环。
4. 测量永久变形（关键步骤）：
   • 方法A（卸载后即时测量）： 在完成规定循环次数后，立即（通常在卸载后30秒内）测量试样的厚度（h₁）。
   • 方法B（恢复后测量）： 在完成规定循环次数并卸载后，将试样在标准实验室环境下（如23±2°C, 50±5% RH）放置规定恢复时间（如30分钟或24小时），然后再测量其厚度（h₁）。此方法更常用。
5. 数据记录与分析： 记录力-位移/时间曲线（若需要），计算永久压缩变形率：

   永久压缩变形率 (%) = [(h₀ - h₁) / h₀] × 100%

   其中：h₀ = 初始厚度，h₁ = 最终厚度（恢复后或即时）。

6. 观察与报告： 观察试样是否有损坏（开裂、粉化、塌陷等），记录在报告中。报告需包含测试条件、参数、结果（永久变形率、力衰减数据等）及观察到的现象。

检测标准

反复压缩形变检测遵循国内外一系列标准规范，确保测试结果的一致性和可比性。常用标准包括：

• 国际标准 (ISO):
  • ISO 1856: 《柔性多孔聚合物材料 压缩永久变形的测定》 - 核心标准，详细规定了方法（包括A/B法）、试样、条件等。
  • ISO 3385: 《柔性多孔聚合材料 用定载冲击法测定疲劳》 - 模拟坐压疲劳。
  • ISO 3386-1/-2: 《柔性多孔聚合材料 压缩应力/应变特性和压缩应力值的测定》 - 虽侧重静态，但动态测试常参考其试样和条件设定。
• 美国材料与试验协会标准 (ASTM):
  • ASTM D3574: 《柔性多孔材料—板、粘合及模制聚氨酯泡沫测试方法》 - 其中Test D (压缩形变) 和 Test I (恒定压陷力疲劳) 与反复压缩相关。
  • ASTM D575: 《橡胶性能的标准试验方法—在压缩中的橡胶性能》 - 包含压缩永久变形测试（通常静态保压，但动态方法可参考）。
  • ASTM D395: 《橡胶性能的标准试验方法—压缩永久变形》 - 主要针对橡胶密封件等的静态压缩永久变形，但其B法（压缩）是基础。
  • ASTM F2035: 《测定运动场地合成表面材料垂直变形的标准试验方法》 - 涉及反复冲击（动态压缩）。
• 中国国家标准 (GB):
  • GB/T 6669: 《软质泡沫聚合材料 压缩永久变形的测定》 - 基本等同采用 ISO 1856。
  • GB/T 18941: 《高聚物多孔弹性材料 定载冲击疲劳的测定》 - 等同采用 ISO 3385。
  • GB/T 10807: 《软质泡沫聚合材料 硬度的测定(压陷法)》 - 动态测试中力值的测量与之相关。
  • GB/T 10652: 《高聚物多孔弹性材料 弹性的测定》 - 涉及回弹性能。
• 其他行业/企业标准： 汽车、家具、鞋业等行业或大型制造企业可能制定更具体或更苛刻的内部测试标准。

检测机构资质证书

CMA认证

检验检测机构资质认定证书

证书编号：241520345370

有效期至：2030年4月15日

CNAS认可

实验室认可证书

证书编号：CNAS L22006

有效期至：2030年12月1日

ISO认证

质量管理体系认证证书

证书编号：ISO9001-2024001

有效期至：2027年12月31日