Stan: 2026-08-24
ISO 815-1:2019 • Rubber, vulcanized or thermoplastic
Odkształcenie trwałe gumy po ściskaniu — ISO 815-1:2019
Odkształcenie trwałe po ściskaniu, często określane jako compression set, pokazuje, jak duża część zadanej deformacji pozostaje w gumie po długotrwałym ściśnięciu i okresie odzysku. ISO 815-1:2019 opisuje badanie gum wulkanizowanych i termoplastycznych w temperaturze otoczenia oraz w temperaturach podwyższonych. Wynik ma sens tylko razem z metodą, temperaturą, czasem, stopniem ściskania i warunkami odzysku.
Produkty polecane
Podstawy
Co oznacza odkształcenie trwałe gumy po ściskaniu?
To miara zdolności elastomeru do odzyskania wymiaru po okresie utrzymywania w kontrolowanym ściskaniu.
Guma jest sprężysta, ale jej powrót do pierwotnego kształtu nie musi być całkowity. Podczas długotrwałego ściskania zachodzą procesy fizyczne związane z reorganizacją struktury, a przy podwyższonej temperaturze rośnie znaczenie zmian chemicznych i starzeniowych. Po zwolnieniu obciążenia próbka odzyskuje część grubości, a pozostała różnica jest podstawą obliczenia compression set.
Parametr jest ważny tam, gdzie elastomer ma przez długi czas zachowywać wysokość, nacisk lub szczelność: w uszczelnieniach, przekładkach, elementach amortyzujących i stopkach. Nie jest jednak uniwersalną oceną „jakości gumy”. Dwa materiały mogą mieć podobny wynik, a różnić się twardością, odpornością cieplną, rozciąganiem lub odpornością chemiczną.
Jak czytać parametr?
Przy identycznej procedurze niższy wynik oznacza zwykle większy powrót próbki w kierunku pierwotnej grubości. Porównanie traci sens, jeżeli zmieniono temperaturę, czas, stopień ściskania, typ próbki albo warunki odzysku.
Aktualna norma
Jaki jest status ISO 815-1:2019?
W sierpniu 2026 r. ISO 815-1:2019 pozostaje aktualnym opublikowanym wydaniem części pierwszej serii ISO 815.
ISO 815-1:2019temperatura otoczenia i podwyższona
Wydanie 3opublikowane w listopadzie 2019 r.
Status Publishedpotwierdzone 21.01.2025
ISO/TC 45/SC 2Testing and analysis
Norma zastąpiła ISO 815-1:2014. Oficjalny katalog ISO wskazuje, że wydanie z 2019 r. zostało potwierdzone w styczniu 2025 r., dlatego pozostaje bieżącą podstawą dla badania compression set w temperaturze otoczenia i w temperaturach podwyższonych.
ISO 815-2:2019 dotyczy niskich temperatur i ma własne procedury odzysku. W dokumentacji trzeba więc zapisywać pełny numer części normy, a nie samo „ISO 815”.
Znaczenie badania
Co mierzy badanie i czego nie mierzy?
ISO 815-1 ocenia zachowanie próbki po długotrwałym ściskaniu przy stałym odkształceniu, a nie chwilową sztywność materiału.
Badanie pokazuje, jaka część zadanej deformacji pozostaje po zwolnieniu ściskania i kontrolowanym odzysku. Pozwala porównywać materiały lub partie w tych samych warunkach oraz oceniać wpływ temperatury na zdolność gumy do powrotu wymiaru.
Compression set nie mierzy bezpośrednio siły uszczelniającej. Nie opisuje też relaksacji naprężeń, czyli spadku siły przy utrzymanym odkształceniu. Materiał może zachowywać wymiary stosunkowo dobrze, a jednocześnie inaczej tracić nacisk kontaktowy. W wymagających zastosowaniach wynik ISO 815-1 jest więc jednym z kilku parametrów potrzebnych do oceny zachowania elementu.
Nie myl dwóch zjawisk
Compression set dotyczy trwałej zmiany wymiaru po zwolnieniu ściskania. Relaksacja naprężeń dotyczy spadku siły lub naprężenia przy utrzymanym odkształceniu.
Procedura
Jak przebiega ściskanie próbki?
Próbkę o znanej grubości umieszcza się między płytami urządzenia i ściska do ustalonego wymiaru wyznaczonego przez element dystansowy.
Przed testem mierzy się grubość próbki i ustawia układ tak, aby stopień ściskania był zgodny z procedurą. Zespół z próbkami pozostaje następnie przez określony czas w temperaturze badania. Po zakończeniu ekspozycji próbkę zwalnia się zgodnie z wybraną procedurą odzysku, a po zdefiniowanym czasie ponownie mierzy jej grubość.
W temperaturze otoczenia próbkę zwalnia się po zakończeniu czasu badania i mierzy po kontrolowanym okresie odzysku. W temperaturze podwyższonej ISO 815-1 rozróżnia metody A, B i C, ponieważ sposób chłodzenia oraz moment zwolnienia ściskania wpływają na tempo powrotu gumy.
Raport powinien zawierać nie tylko liczbę procentową, lecz także identyfikację metody, temperaturę, czas, stopień ściskania, typ próbki oraz warunki kondycjonowania i odzysku.
Obliczenie
Jak interpretować wzór i wynik compression set?
Wynik wyraża trwałą część pierwotnego ściskania jako wartość procentową.
h₀początkowa grubość próbki
hₛwysokość dystansu, czyli grubość w stanie ściśniętym
h₁grubość próbki po odzysku
CS [%](h₀ − h₁) / (h₀ − hₛ) × 100
Jeżeli próbka po zwolnieniu wraca blisko grubości początkowej, compression set jest niski. Jeżeli po odzysku pozostaje blisko wymiaru narzuconego przez dystans, wynik jest wysoki. Ta intuicja nie wystarcza jednak bez kontekstu warunków testu.
Najczęstszy błąd polega na traktowaniu wartości jako stałej cechy materiału niezależnej od procedury. Czas, temperatura, stopień ściskania i sposób odzysku wpływają na wynik, dlatego identyczna liczba uzyskana w innych warunkach nie musi oznaczać takiego samego zachowania.
Twardość i kompresja
Co zmienia twardość gumy i stopień ściskania?
ISO 815-1 obejmuje szeroki zakres twardości i nie stosuje identycznego stopnia ściskania do każdej gumy.
Oficjalny zakres obejmuje materiały od 10 IRHD do 95 IRHD. Typowym poziomem odkształcenia jest 25%, ale dla gum twardszych przewidziano mniejszą kompresję: 15% dla 80–89 IRHD oraz 10% dla 90–95 IRHD. Dzięki temu warunki badania pozostają adekwatne do sztywniejszego materiału.
Twardość i compression set opisują różne cechy. Twardość jest związana z oporem na wgłębienie, a compression set z odzyskiem wymiaru po długim ściskaniu. Nie można więc zakładać, że materiał twardszy automatycznie ma niższe odkształcenie trwałe.
Dla twardości IRHD odpowiednim odniesieniem jest m.in. ISO 48-2:2018, natomiast twardość Shore’a opisuje ISO 48-4:2018. Wyników z różnych skal nie należy traktować jako prostych zamienników.
Metody A, B i C
Czym różnią się metody A, B i C?
Różnica dotyczy sposobu zwolnienia próbki i temperatury, w której rozpoczyna się odzysk po badaniu w podwyższonej temperaturze.
Metoda A
Zespół wyjmuje się z pieca, próbkę zwalnia się szybko, a odzysk odbywa się w standardowej temperaturze laboratoryjnej. Jest to metoda domyślna, jeżeli nie określono inaczej.
Metoda B
Zespół najpierw chłodzi się w stanie ściśniętym do temperatury laboratoryjnej, a dopiero potem zwalnia próbkę i pozwala jej odzyskiwać wymiar.
Metoda C
Próbkę zwalnia się jeszcze w piecu i rozpoczyna odzysk w temperaturze badania, a następnie przenosi do warunków laboratoryjnych przed pomiarem.
Sposób odzysku ma znaczenie, ponieważ ruchliwość sieci polimerowej zależy od temperatury. Ten sam materiał może odzyskiwać wymiar szybciej na ciepło niż po schłodzeniu. Dlatego wynik metod A, B i C należy wyraźnie rozróżniać.
Czas i temperatura
Dlaczego czas i temperatura są krytyczne?
Compression set jest silnie zależny od historii termicznej i czasu utrzymywania ściskania.
W temperaturze otoczenia duże znaczenie mają procesy fizyczne, a przy podwyższonej temperaturze rośnie udział zmian chemicznych i starzeniowych. Dlatego wynik zależy od czasu oraz historii termicznej konkretnej mieszanki.
ISO zwraca uwagę, że krótsze badania w temperaturze podwyższonej są często używane do kontroli jakości i klasyfikacji materiałów, natomiast dłuższe ekspozycje mogą lepiej ujawniać wpływ starzenia. Nie oznacza to jednak, że jeden długi test automatycznie przewiduje okres pracy gotowego wyrobu.
Porównując dane dostawców, trzeba sprawdzić nie tylko temperaturę, ale również czas badania i sposób odzysku. Wartość podana bez tych informacji ma ograniczoną wartość techniczną.
Niska temperatura
Kiedy stosuje się ISO 815-2:2019?
Druga część serii dotyczy oceny compression set w niskich temperaturach, gdzie mechanizm ograniczający odzysk może być inny niż przy ogrzewaniu.
ISO 815-2:2019 opisuje dwie metody badania gum wulkanizowanych i termoplastycznych w niskiej temperaturze. Pierwsza opiera się na logice zbliżonej do ISO 815-1. Druga wykorzystuje urządzenie pozwalające mierzyć i rejestrować grubość próbki podczas odzysku. ISO podkreśla, że z powodu obciążenia występującego w metodzie drugiej nie należy zakładać korelacji wyników obu metod.
W niskiej temperaturze znaczenie mają zjawiska związane ze sztywnieniem szklistym i krystalizacją. Mogą one ograniczać natychmiastowy powrót wymiaru, a po ogrzaniu częściowo ustępować. Dlatego część druga odpowiada na inne warunki użytkowania niż badanie w temperaturze otoczenia lub podwyższonej.
Przygotowanie
Jak przygotowanie i kondycjonowanie wpływają na wynik?
Powtarzalność zaczyna się przed umieszczeniem próbki w urządzeniu do ściskania.
Elastomery mogą zmieniać właściwości wraz z czasem od wulkanizacji, temperaturą przechowywania i historią mechaniczną. Próbki porównawcze powinny więc być przygotowane w jednakowy sposób i kondycjonowane w kontrolowanych warunkach. Ogólne procedury przygotowania, przechowywania i kondycjonowania gum do badań fizycznych opisuje ISO 23529:2016.
Ważne jest równe ustawienie próbki, czyste powierzchnie docisku i wiarygodny pomiar grubości. Jeżeli próbka jest wycięta z gotowego produktu, jej położenie w wyrobie może mieć znaczenie z powodu lokalnych różnic struktury.
Po badaniu należy zwrócić uwagę na nietypowe deformacje, pęcherze lub inne wady wewnętrzne. Takie defekty mogą zaburzać interpretację wyniku.
Próbka
Jakie znaczenie ma geometria próbki?
W ISO 815-1 stosuje się znormalizowane próbki cylindryczne, a wybór rozmiaru wpływa na sposób przygotowania i dokładność pomiaru.
Norma przewiduje dwa typy próbek o różnych wymiarach i nie należy zakładać, że dadzą identyczny wynik. Większy typ pomaga przy bardzo małym compression set, a mniejszy jest praktyczny przy wycinaniu próbek z gotowych wyrobów.
Geometria ma znaczenie dla rozkładu temperatury, powierzchni styku i dokładności pomiaru. W serii porównawczej najlepiej utrzymywać ten sam typ próbki oraz ten sam sposób przygotowania.
Rzeczywiste uszczelnienie, rękaw czy stopka ma inną geometrię niż próbka laboratoryjna. Compression set materiału jest więc informacją wejściową do projektu, a nie bezpośrednim modelem całego wyrobu.
Interpretacja praktyczna
Jak oceniać wynik w kontekście uszczelnień i elementów sprężystych?
Największa wartość compression set pojawia się wtedy, gdy wynik zestawia się z rzeczywistym sposobem pracy elementu.
W uszczelnieniu statycznym elastomer jest wstępnie ściśnięty. Trwała utrata części wysokości może ograniczać rezerwę docisku, ale sam compression set nie przewiduje automatycznie szczelności: liczą się też geometria, tolerancje, medium, temperatura i relaksacja naprężeń.
W stopkach, podkładkach i elementach amortyzujących znaczenie może mieć utrzymanie wysokości oraz zdolność do powrotu po długim obciążeniu. W pobliżu źródeł ciepła większą wartość ma badanie w temperaturze odpowiadającej przewidywanemu środowisku pracy.
Warunek odbiorczy powinien określać metodę i parametry testu. Sam zapis „compression set maks. X%” bez temperatury, czasu, stopnia ściskania i sposobu odzysku jest niepełny.
Najczęstsze błędy
Jakich błędów unikać przy porównaniach?
Większość błędów interpretacyjnych wynika z porównywania liczb uzyskanych w różnych procedurach.
Inna temperaturanie traktuj wyników jako równoważnych
Inny czasdłuższa ekspozycja może ujawnić starzenie
Inny stopień ściskaniazmienia stan odkształcenia materiału
Inna metoda odzyskuA, B i C mogą dawać różne wartości
Do typowych problemów należy brak informacji o twardości, typie próbki i kondycjonowaniu. Ryzykowne jest zestawianie liczby z karty materiałowej jednego producenta z wynikiem laboratoryjnym drugiego materiału bez sprawdzenia warunków.
Nie należy także utożsamiać compression set z deformacją zauważoną w gotowym produkcie po długiej eksploatacji. W realnym wyrobie mogą działać dodatkowe zjawiska: pełzanie innych materiałów, ścieranie, pęcznienie chemiczne albo zmiana naprężenia kontaktowego.
Produkty polecane
Produkty polecane
Poniższe produkty pokazują praktyczne zastosowania materiałów gumowych i lateksowych. Nie są próbkami do badania ISO 815-1 i nie przypisujemy im wyniku compression set ani zgodności z tą normą bez danych producenta.
Recepturki z oznaczeniem 60% kauczuku — mniejsze średnice. To przykłady wyrobów sprężystych, których zachowanie zależy od receptury i geometrii. Nazwa produktu nie jest wynikiem badania ISO 815-1.
Recepturki z oznaczeniem 60% kauczuku — większe średnice i przekroje. Różnice wymiarów przypominają, dlaczego geometrii gotowego wyrobu nie wolno utożsamiać ze znormalizowaną próbką compression set.
Jednorazowe rękawice lateksowe. Lateks jest materiałem elastomerowym, ale cienka rękawica pracuje w innej geometrii niż cylindryczna próbka ściskana w ISO 815-1.
Rękawice gumowe i lateksowe do prac domowych. Są przykładami elastycznych wyrobów użytkowych; ich trwałość ocenia się według wymagań właściwych dla produktu, nie na podstawie samego compression set.
FAQ
Najczęstsze pytania o odkształcenie trwałe po ściskaniu
Odpowiedzi porządkują różnice między wynikiem materiałowym, warunkami badania i zachowaniem gotowego elementu.
Jaka norma opisuje odkształcenie trwałe gumy po ściskaniu?
Dla temperatury otoczenia i temperatur podwyższonych podstawowym dokumentem jest ISO 815-1:2019. Dla badań w niskiej temperaturze stosuje się ISO 815-2:2019.
Co oznacza niski wynik compression set?
Przy tej samej metodzie i warunkach niższa wartość oznacza zwykle większy powrót próbki w kierunku pierwotnej grubości po zwolnieniu ściskania.
Czy ISO 815-1:2019 nadal jest aktualna?
Tak. W katalogu ISO ma status Published, wydanie 3 z listopada 2019 r., a po przeglądzie została potwierdzona 21 stycznia 2025 r.
Czy twardość gumy wpływa na warunki badania?
Tak. ISO 815-1 obejmuje zakres 10–95 IRHD i przewiduje mniejsze odkształcenie ściskające dla twardszych gum.
Czym różnią się metody A, B i C?
Różnią się sposobem zwolnienia próbki po badaniu w temperaturze podwyższonej oraz warunkami początkowego odzysku. Te różnice mogą zmieniać wynik.
Czy wynik z ISO 815-2 można bezpośrednio porównać z ISO 815-1?
Nie należy zakładać bezpośredniej równoważności. ISO 815-2 dotyczy niskich temperatur i ma własne procedury odzysku.
Czy compression set jest tym samym co relaksacja naprężeń?
Nie. Compression set opisuje trwałą zmianę wymiaru po ściskaniu, a relaksacja naprężeń dotyczy spadku siły lub naprężenia przy utrzymanym odkształceniu.
Czy wynik materiału wystarcza do przewidzenia trwałości uszczelnienia?
Nie. Trwałość gotowego uszczelnienia zależy także od geometrii, temperatury, medium, poziomu kompresji, tolerancji i warunków pracy.
Powiązane treści
Co warto analizować razem z compression set?
Odkształcenie trwałe po ściskaniu jest jednym elementem charakterystyki gumy i najlepiej interpretować je razem z innymi właściwościami.
Twardość gumy w skali Shore’a
ISO 48-4:2018 wyjaśnia pomiar twardości durometrem i zakresy skal Shore A, D, AO i AM.
Właściwości gumy przy rozciąganiu
ISO 37:2024 opisuje właściwości naprężenie–odkształcenie przy rozciąganiu.
Odporność gumy na rozdzieranie
ISO 34-1:2022 dotyczy inicjacji i rozwoju rozdarcia w kontrolowanych geometriach próbek.
Terminologia gumy i elastomerów
ISO 1382:2025 porządkuje pojęcia stosowane w badaniach i dokumentacji materiałów gumowych.
Źródła
Podstawa merytoryczna i aktualność
Zakres i statusy dokumentów zweryfikowano w oficjalnym katalogu ISO. Opis został przygotowany własnymi słowami i nie zastępuje pełnego tekstu normy.
ISO 815-1:2019
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of compression set — Part 1: At ambient or elevated temperatures.
ISO 815-2:2019
Determination of compression set — Part 2: At low temperatures.
ISO 23529:2016
General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test methods.
ISO 48-2:2018
Determination of hardness — Part 2: Hardness between 10 IRHD and 100 IRHD.
Aktualność sprawdzona 2026-08-24
ISO 815-1:2019 ma status Published i została potwierdzona 21.01.2025. ISO 815-2:2019 ma status Published i została potwierdzona 17.06.2024. ISO 48-2:2018 pozostaje Published i została potwierdzona 04.01.2024. ISO 23529:2016 pozostaje opublikowana i jest w przeglądzie; projekt poprawki Amd 1 jest w 2026 r. w opracowaniu.
Checklista
10 punktów kontroli badania compression set gumy
Lista pomaga sprawdzić, czy wynik ISO 815 ma wystarczający kontekst do porównywania materiałów, partii i wymagań technicznych.
- Wskaż właściwą część normy. ISO 815-1 dotyczy temperatury otoczenia i podwyższonej, a ISO 815-2 niskich temperatur.
- Zapisz pełne warunki badania. Temperatura i czas są częścią wyniku.
- Sprawdź twardość materiału. Stopień ściskania zależy od zakresu twardości IRHD.
- Nie mieszaj metod A, B i C. Sposób zwolnienia i odzysku wpływa na wynik.
- Utrzymuj ten sam typ próbki. Zmiana geometrii pogarsza porównywalność.
- Kontroluj grubość początkową i dystans. Te wartości wchodzą do obliczenia compression set.
- Dokumentuj kondycjonowanie. Próbki powinny mieć porównywalną historię przygotowania.
- Sprawdź czas odzysku. Zbyt wczesny lub zbyt późny pomiar może zmienić wynik.
- Nie utożsamiaj wyniku z siłą uszczelniającą. Compression set i relaksacja naprężeń opisują inne zjawiska.
- Interpretuj wynik w kontekście wyrobu. Geometria, medium, temperatura pracy i rzeczywisty stopień kompresji wpływają na gotowy element.