O IFD (Indentation Force Deflection), antes chamado ILD (Indentation Load Deflection), é a força necessária para um pé indentador circular e plano de 323 cm² (50 in²) comprimir uma espuma flexível em 25% da espessura, lida 60 s depois de atingida a deflexão. Pela ASTM D3574-25, Teste B1, mede-se também a 65%. Quanto maior o IFD, mais firme é a espuma.
O IFD é a medida de firmeza de colchões, estofados, assentos automotivos e embalagens de espuma de poliuretano, e o número só tem sentido junto com a porcentagem de deflexão, a espessura e o tamanho da amostra. Neste guia estão o que a sigla significa, o ensaio passo a passo pela ASTM D3574 (Teste B1), a ISO 2439 e a ABNT NBR 9176, o fator de suporte e a histerese, a diferença entre IFD e CFD (compression force deflection), por que densidade não é firmeza, as faixas de IFD por uso, exemplos resolvidos com dados reais, os erros mais comuns, as normas com edição conferida em 13/10/2026 e a montagem do ensaio numa máquina universal.
O que é IFD (ILD) e o que significa a sigla
IFD é a sigla de Indentation Force Deflection, em português força de indentação: a força, em newtons (N) ou libras-força (lbf), que um pé indentador padronizado precisa fazer para afundar uma espuma flexível até uma porcentagem fixa da espessura. ILD (Indentation Load Deflection) é o nome antigo do mesmo ensaio. A Polyurethane Foam Association (PFA), associação da indústria de espuma dos Estados Unidos, registra a troca de nome, e a ASTM D3574 usa IFD porque o resultado é uma força. Em loja e em ficha de produto os dois nomes convivem: "ILD 30" e "IFD 30" dizem a mesma coisa.
O ensaio existe porque firmeza é o que o usuário sente e o que o fabricante precisa especificar. Duas espumas com a mesma densidade podem ser uma macia e outra firme, conforme a formulação; o IFD é o número que separa as duas. Por isso ele aparece na especificação de compra de espuma em bloco, no controle de qualidade de colchões e estofados, na homologação de assentos automotivos e no desenvolvimento de novas formulações.
Três pontos evitam a maioria das confusões com o número:
- O IFD é uma força, não uma pressão. O resultado é a leitura da célula de carga, em N ou lbf. Textos que definem o IFD como força dividida pela área do pé (F/A, em pascals) erram a grandeza: a área do pé é fixa pela norma, e o resultado se relata como força.
- O número depende da deflexão. "IFD 25%" e "IFD 65%" são leituras diferentes da mesma espuma. Quando a ficha diz só "IFD 30", o costume nos Estados Unidos é que seja a 25%, em lbf, numa amostra de 4 in (cerca de 100 mm).
- O número depende da amostra. Espessura e tamanho da placa mudam a leitura, porque o pé arrasta a espuma ao redor. Dois IFD só se comparam com a mesma norma, a mesma espessura e o mesmo tamanho de amostra.
IFD em outros contextos
A sigla tem outros usos fora da indústria de espuma. Em medicina, IFD é invasive fungal disease, a doença fúngica invasiva, cujas definições de consenso são publicadas pela EORTC e pelo MSGERC (Donnelly et al., Clinical Infectious Diseases, 2020). Neste guia, IFD é sempre a força de indentação de espuma flexível.
IFD não é dureza de sólidos
Em inglês, "indentation test" também é o nome genérico dos ensaios de dureza de metais e plásticos (Brinell, Vickers, Rockwell, Shore e nanoindentação), em que um penetrador pequeno deixa uma marca permanente na superfície e o resultado é um número de dureza. O IFD é outra coisa: o pé tem 203 mm de diâmetro, a espuma volta à forma depois do ensaio e o resultado é a força numa deflexão fixa. Quem procura dureza de sólidos encontra o assunto no artigo sobre ensaio de dureza; para espuma flexível, o durômetro não substitui o IFD.
Como é feito o ensaio IFD pela ASTM D3574 (Teste B1)
No Teste B1 da ASTM D3574-25, uma placa de espuma apoiada numa base perfurada é flexionada duas vezes, descansa 6 min e depois é indentada por um pé circular de 323 cm² até 25% e até 65% da espessura, com a força lida 60 s depois de cada deflexão. A ASTM D3574 é a norma americana de métodos de ensaio de espumas flexíveis de poliuretano em bloco, coladas e moldadas, e reúne vários ensaios numa só norma: densidade, IFD, deformação permanente à compressão, tração, rasgamento, resiliência por rebote de bola, fadiga e outros, cada um identificado por uma letra. O IFD é o Teste B1. A norma é paga e não foi reproduzida aqui; os parâmetros abaixo são os que coincidem nas descrições do método publicadas pela TestResources e pela Vilutra e no ensaio documentado pela Shimadzu (AZoM, 2022). Antes de configurar um ensaio de contrato, confira-os na norma comprada.
Na foto, uma placa de espuma de poliuretano apoiada numa base de aço perfurada, com o pé indentador circular afundando o centro da placa. O pé é bem menor que a placa, e a espuma em volta dele também desce: é esse arraste que faz o IFD medir a firmeza como o corpo a sente, e não só a resistência do material sob o pé.
Corpo de prova e montagem
O corpo de prova é uma placa da espuma ou o próprio produto. As descrições do método indicam placa de pelo menos 380 × 380 × 100 mm (15 × 15 × 4 in), com faces paralelas; a TestResources registra que amostras de 15 × 15 in e de 20 × 20 in são as mais comuns. Uma definição curta que circula na internet, inclusive no verbete da Wikipedia em inglês, fala em 500 × 500 × 100 mm. A diferença mostra por que o relatório precisa trazer as dimensões da amostra: o IFD de uma placa maior não é o mesmo de uma placa menor da mesma espuma.
A montagem tem três peças:
- Placa de apoio perfurada, maior que a amostra. Os furos deixam o ar sair da espuma durante a compressão; sem eles, o ar preso embaixo aumentaria a força lida. No ensaio documentado pela Shimadzu, a placa tinha 400 × 400 mm, com furos de 6,5 mm espaçados de 20 mm.
- Pé indentador circular e plano, com 8 in de diâmetro (203 mm, área de cerca de 323 cm²), borda levemente arredondada e ligação articulada ao travessão, para assentar paralelo à amostra.
- Célula de carga de baixa capacidade, capaz de ler com resolução a força de contato de 4,5 N e as forças de centenas de newtons a 65%. A Shimadzu usou célula de 1 kN.
Passo a passo do Teste B1
O ensaio é uma sequência de deflexões e esperas, e cada uma tem um motivo físico:
- Condicionar a amostra na temperatura e na umidade de laboratório definidas pela norma, por tempo suficiente para que ela se equilibre. Espuma de poliuretano muda de firmeza com a temperatura.
- Pré-flexionar duas vezes a 75 a 80% da espessura, a cerca de 250 mm/min, e voltar. A pré-flexão rompe as membranas fechadas que sobram nas células e apaga a história recente da peça (empilhamento, transporte), para que todas as amostras partam do mesmo estado.
- Deixar descansar 6 min sem carga, para a espuma recuperar a altura.
- Encostar o pé a 50 mm/min até a força de contato de 4,5 N (1 lbf) e registrar a espessura nesse ponto, t₀. É a espessura de referência de todas as porcentagens.
- Indentar 25% de t₀ a 50 mm/min, manter a posição e ler a força depois de 60 s. Essa leitura é o IFD a 25% (F25).
- Indentar até 65% de t₀, manter e ler a força depois de 60 s: o IFD a 65% (F65).
- Opcional: voltar a 25% e ler de novo, para o valor de retorno, que a seção sobre histerese explica.
- Relatar t₀, F25, F65, a razão F65/F25, as dimensões da amostra, a edição da norma e as condições de condicionamento.
O esquema abaixo mostra essa sequência no tempo, em porcentagem da espessura: as duas pré-flexões a 75%, o repouso, o contato, os dois patamares de 60 s com as leituras F25 e F65 e a volta opcional a 25%. A TestResources estima que o Teste B1 leve cerca de 12 min numa placa de 4 in, quase metade disso no repouso.
A tabela resume os parâmetros do Teste B1, conforme as descrições do método citadas acima:
| Parâmetro | Valor usual | Por quê |
|---|---|---|
| Amostra | ≥ 380 × 380 × 100 mm (15 × 15 × 4 in) | maior que o pé, para haver espuma ao redor |
| Pé indentador | Ø 203 mm (8 in), 323 cm² (50 in²) | área fixa, resultado em força |
| Pré-flexão | 2 vezes a 75 a 80%, cerca de 250 mm/min | abre células e apaga a história da peça |
| Repouso | 6 min | recuperação da altura |
| Contato e t₀ | 4,5 N (1 lbf), 50 mm/min | espessura de referência |
| Leituras | 25% e 65% de t₀, após 60 s cada | superfície e suporte profundo |
Por que esperar 60 s antes de ler a força
A espuma de poliuretano é viscoelástica: mantida numa deflexão fixa, a força que ela devolve cai com o tempo, depressa no começo e cada vez mais devagar. É a relaxação de tensão. No ensaio documentado pela Shimadzu, os gráficos de força × tempo mostram a força caindo durante os patamares de 60 s a 25% e a 65%. Se cada laboratório lesse a força num instante diferente, os resultados não se comparariam; a norma fixa o tempo de leitura para que todos leiam no mesmo ponto da relaxação. Ler logo ao chegar a 25% dá um número maior que o IFD, e o erro varia de espuma para espuma.
Teste B2 e ASTM D5672: variantes do mesmo ensaio
A mesma norma tem uma variante inversa, o Teste B2 (IRGL, indentation residual gage length): em vez de ler a força numa deflexão fixa, lê a espessura sob forças fixas. No ensaio da Shimadzu, a amostra mediu 99,33 mm a 4,5 N, 95,90 mm a 110 N e 70,84 mm a 220 N. Já a ASTM D5672/D5672M-22 é um método rápido de produção: mede a força numa deflexão fixa de 25 mm (1 in) em almofadas com pelo menos 75 mm de espessura, e indica o Teste B1 da D3574 como método de arbitragem quando há divergência. Serve para triagem na linha, não para especificação.
ISO 2439 e ABNT NBR 9176: o ensaio fora dos EUA
Fora dos Estados Unidos, a força de indentação de espuma flexível segue a ISO 2439:2008, que tem cinco métodos (A a E), e no Brasil a ABNT NBR 9176:2016; os resultados não se convertem nos da ASTM D3574. A ISO 2439 está na 4ª edição, de 2008, foi confirmada em 2021 e entrou em revisão sistemática em janeiro de 2026, segundo o catálogo da ISO. Ela vale para espumas de célula aberta de látex, de uretano e de PVC.
Os cinco métodos da ISO 2439 diferem na deflexão e no tempo de leitura, segundo o resumo oficial da norma:
- Método A: índice de dureza por indentação, uma leitura a 40% após 30 s.
- Método B: curva característica, leituras a 25%, 40% e 65%, cada uma após 30 s.
- Método C: verificação rápida a 40%, para controle de produção.
- Método D: índice de dureza baixa, a 25% após 20 s, para espumas muito macias.
- Método E: coeficiente de deflexão compressiva e perda por histerese.
Segundo a ZwickRoell, o corpo de prova da ISO 2439 tem 380 × 380 × 50 mm (± 2 mm na espessura), é condicionado por pelo menos 16 h conforme a ISO 23529 e é ensaiado sobre placa perfurada, com indentador plano de 200 a 203 mm de diâmetro e borda arredondada de cerca de 1 mm de raio. Para peças moldadas, como assentos e encostos, a norma alemã DIN 53579 trata da indentação na peça acabada, com indentadores de outros formatos.
No Brasil, a ABNT NBR 9176:2016 (Espuma flexível de poliuretano: determinação da força de indentação; em inglês, "Indentation force deflection test") consta como vigente no catálogo, com confirmações publicadas em 2020 e em janeiro de 2025. Ela faz parte de uma família de normas ABNT de espuma flexível de poliuretano que inclui a densidade aparente (NBR 8537), a deformação permanente à compressão (NBR 8797) e a fadiga dinâmica (NBR 9177), em que a espuma é comprimida ciclicamente e se mede a perda de espessura e de força de indentação; o assunto geral está no artigo sobre ensaio de fadiga.
A comparação entre as três normas mostra por que os números não se misturam:
| Item | ASTM D3574-25, Teste B1 | ISO 2439:2008 | ABNT NBR 9176:2016 |
|---|---|---|---|
| Deflexões | 25% e 65% | 40% (A); 25, 40 e 65% (B); 25% (D) | conforme a norma |
| Tempo de leitura | 60 s | 30 s (A, B); 20 s (D) | conforme a norma |
| Espessura usual da amostra | 100 mm (4 in) | 50 mm | conforme a norma |
| Resultado | força, N ou lbf | força, N | força, N |
Como a deflexão, o tempo e a espessura mudam, não existe fator de conversão entre o índice da ISO 2439 a 40% e o IFD a 25% da ASTM, como registra a Vilutra. A própria ASTM D3574 anota no escopo que não conhece norma ISO equivalente à norma inteira, só a métodos isolados. Um laboratório que recebe uma especificação americana ensaia pela D3574; uma especificação europeia, pela ISO 2439, com o método indicado.
Fator de suporte, retorno a 25% e histerese
O fator de suporte é a razão entre o IFD a 65% e o IFD a 25% (SF = F65 / F25); ele mede quanto a espuma endurece à medida que afunda e, segundo a PFA, fica tipicamente entre 1,5 e 2,6. Em inglês, o mesmo número aparece como support factor, compression modulus, sag factor ou comfort factor; no Brasil, "fator de conforto". A leitura a 25% representa a camada que toca o corpo, a sensação de superfície; a leitura a 65% representa o apoio profundo, quando o peso já afundou a espuma. Uma espuma com fator alto é macia na superfície e firme no fundo, o que não deixa o corpo "bater no fundo". A PFA indica fator de 2,0 ou mais como o mais adequado a assentos.
A razão física está na forma da curva força × indentação. Nos primeiros 5 a 10% de deflexão, as paredes das células se flexionam elasticamente e a força sobe depressa. Depois, as paredes começam a flambar e colapsar, e a curva entra num platô: a espuma afunda muito com pouco aumento de força. Perto de 60%, as células colapsadas se encostam umas nas outras, a espuma densifica e a força volta a subir rápido. O 25% cai no platô; o 65%, no começo da densificação. A razão entre os dois mostra o quanto a espuma "segura" no fundo.
O gráfico abaixo mostra essa curva com os valores do Exemplo 2, mais adiante: a subida inicial, o platô, a densificação, as quedas de força durante os patamares de 60 s, as leituras de 150 N a 25% e 330 N a 65% e a curva de volta, que passa a 25% com 120 N. A área sombreada entre a ida e a volta é o laço de histerese.
Retorno a 25%. Quando o pé volta de 65% para 25% e a força é lida de novo, o valor é menor que o F25 de ida. A razão entre a leitura de volta e a de ida, em porcentagem, é o retorno (return value): no gráfico, 120 / 150 = 80%. Um retorno alto indica espuma que devolve a firmeza depressa; um retorno baixo, espuma que demora a se recuperar, como as viscoelásticas. A leitura de volta não é o IFD. Uma página de varejo citada pelos resumos de IA afirma que o valor lido ao voltar a 25% "geralmente é o ILD correto"; não é: o IFD da ASTM D3574 é a leitura na ida, depois de 60 s.
Histerese. A curva de volta fica abaixo da curva de ida porque parte da energia gasta para comprimir a espuma se dissipa em calor (atrito interno do polímero e do ar que entra e sai das células) e não volta. A perda por histerese é a área entre as duas curvas dividida pela área sob a curva de ida, em porcentagem; o Método E da ISO 2439 a padroniza. Para um assento, alguma histerese amortece o movimento; histerese muito alta indica espuma que absorve energia e demora a reagir. O conceito de energia elástica devolvida está no artigo sobre resiliência dos materiais.
IFD × CFD (compression force deflection)
O CFD (compression force deflection, ou compression load deflection) é a força para comprimir a amostra inteira entre pratos maiores que ela, relatada como tensão em kPa (ou psi), enquanto o IFD usa um pé menor que a amostra e relata força. A diferença parece pequena e muda tudo. No IFD, a borda do pé arrasta a espuma vizinha, que também trabalha; o resultado depende da espessura, do tamanho da placa e da resistência da espuma à tração e ao cisalhamento, e representa o produto como o corpo o sente. No CFD, toda a área da amostra é comprimida por igual; o resultado é uma propriedade do material, quase independente do tamanho da amostra.
O esquema abaixo compara as duas montagens: em (a), o pé de 203 mm afunda o centro de uma placa de 380 × 100 mm sobre base perfurada, e a superfície ao redor do pé desce junto; em (b), um corpo de prova de 50 × 50 × 25 mm fica entre dois pratos maiores que ele, e a compressão é uniforme.
Na ASTM D3574-25, o CFD é o Teste C: a força para comprimir 50% de um corpo de prova de pelo menos 50 × 50 × 25 mm, dividida pela área, em kPa. No ensaio da Shimadzu (AZoM, 2022), o resultado foi de 3,578 ± 0,127 kPa a 50%. Na ISO, a norma é a ISO 3386-1:2025, de características tensão × deformação em compressão de espumas flexíveis de baixa densidade (até 250 kg/m³), publicada em julho de 2025 em substituição à edição de 1986 e à sua emenda de 2010. A própria ISO 3386-1 anota que essa característica difere da dureza por indentação da ISO 2439, que depende da espessura e das propriedades de tração da espuma.
Na prática, o IFD especifica colchões, estofados e assentos, em que importa a sensação; o CFD especifica espumas usadas como material, em juntas, vedações, gaxetas, embalagens e amortecedores, e serve para amostras pequenas, que não comportam um pé de 203 mm. O CFD é um caso particular do ensaio de compressão, em que a espuma rígida e a flexível formam o platô característico do colapso das células.
Borracha esponjosa e gaxetas: ASTM D1056
Para borracha celular (esponjosa ou expandida) de gaxetas e vedações, a norma americana é a ASTM D1056-20, que classifica o material pela compressão-deflexão: a força para comprimir o corpo de prova em 25%, com o prato maior que a amostra, dividida pela área, em psi. A norma separa os materiais em graus de firmeza: grau 0 de 0 a 2 psi, grau 1 de 2 a 5 psi, grau 2 de 5 a 9 psi, grau 3 de 9 a 13 psi, grau 4 de 13 a 17 psi e grau 5 de 17 a 25 psi. O cálculo da deflexão de uma borracha esponjosa, portanto, é o do CFD: força dividida pela área na deflexão de 25%, comparada à faixa do grau especificado. O Exemplo 5 faz essa conta.
Densidade não é firmeza: D28, D33 e D45
Densidade é a massa de espuma por volume, em kg/m³; firmeza é o IFD, em N. As duas são propriedades independentes: a PFA registra que existem espumas de alta densidade macias e de baixa densidade firmes, conforme a formulação. No Brasil, "D33" quer dizer densidade de 33 kg/m³; nos Estados Unidos, a densidade se dá em lb/ft³ (pcf), e 1 pcf = 16,02 kg/m³. Uma D33 tem, portanto, cerca de 2,06 pcf, e uma espuma de "1.8 density" americana, 28,8 kg/m³.
A confusão vem do mercado de colchões, que usa a densidade como sinônimo de dureza ("D45 é mais dura que D33"). A prova de que não é está nos colchões analisados pela PFA no boletim IN-TOUCH (versão 5.1, revisada em 2018), que traz a densidade e o IFD a 25% medidos no núcleo de quatro colchões. O gráfico abaixo ordena os quatro núcleos por densidade crescente, de 24 a 42 kg/m³: o IFD cai de 191 N para 120 N. A espuma menos densa é a mais firme. Na barra hachurada, o topper do colchão D, de 32 kg/m³, tem só 44 N: denso para um topper e muito macio.
O que a densidade faz, então, é durar. Mais densidade significa mais polímero por volume, paredes de célula mais grossas e menos perda de altura e de firmeza com o uso. Segundo a PFA, espumas com 2,0 pcf (32 kg/m³) ou mais perdem menos de 5% da espessura em serviço, e uma espuma de 2,0 pcf perde de 15 a 20% da firmeza depois de 75.000 ciclos no ensaio de batimento de força constante. A densidade também tende a elevar o fator de suporte (PFA, glossário). Na especificação, os dois números andam juntos: densidade para a durabilidade, IFD para a firmeza.
No Brasil, a certificação de colchões do Inmetro (Portaria 35/2021, alterada pela Portaria 579/2023) fixa densidades mínimas: 20 kg/m³ para colchões e colchonetes de espuma em geral, 28 kg/m³ para colchão auxiliar, box conjugado e colchão misto, e 18 ou 20 kg/m³ para colchão infantil, conforme o comprimento (até 1.500 mm ou acima). As tabelas de "densidade por peso e altura" que circulam no comércio são recomendações de mercado, não requisitos de norma: nenhuma norma diz quantos quilos uma D50 "suporta".
A tabela converte as densidades mais comuns entre o uso brasileiro e o americano (cálculo da Biopdi, 1 pcf = 16,018 kg/m³):
| Brasil | kg/m³ | pcf (lb/ft³) |
|---|---|---|
| D20 | 20 | 1,25 |
| D28 | 28 | 1,75 |
| D33 | 33 | 2,06 |
| D40 | 40 | 2,50 |
| D45 | 45 | 2,81 |
| D50 | 50 | 3,12 |
Valores típicos de IFD por uso
A maioria das espumas flexíveis de poliuretano tem IFD a 25% entre cerca de 15 e 70 lbf (67 a 311 N), medido numa amostra de 4 in. As faixas abaixo são referências de mercado, publicadas por fabricantes e distribuidores (TestResources, The Foam Factory e Foamonline), e não requisitos de norma; servem para dar ordem de grandeza ao número de uma ficha, não para aprovar um lote. A conversão é da Biopdi, com 1 lbf = 4,448 N.
| IFD a 25% (lbf) | IFD a 25% (N) | Uso típico | Fonte |
|---|---|---|---|
| abaixo de 20 | abaixo de 89 | camadas de conforto, toppers, encostos | The Foam Factory |
| 20 a 40 | 89 a 178 | conforto com suporte, colchões e estofados | The Foam Factory |
| 35 | 156 | colchão médio-firme | TestResources |
| 45 | 200 | colchão muito firme | TestResources |
| 50 ou mais | 222 ou mais | assentos firmes, bancos automotivos | The Foam Factory |
| 15 a 70 | 67 a 311 | faixa da maioria das espumas | Foamonline |
Para ler uma ficha americana, a conversão de lbf para N é direta. A tabela abaixo traz os valores redondos mais citados em lojas e fichas:
| lbf | N | lbf | N |
|---|---|---|---|
| 10 | 44,5 | 44 | 195,7 |
| 20 | 89,0 | 50 | 222,4 |
| 25 | 111,2 | 60 | 266,9 |
| 30 | 133,4 | 70 | 311,4 |
| 35 | 155,7 | 80 | 355,9 |
"44 ILD" num colchão, portanto, quer dizer cerca de 196 N para afundar 25% de uma amostra de 4 in: uma espuma firme, perto do que a TestResources associa a colchão muito firme. O número só vale se a ficha usar a mesma referência (25%, amostra de 4 in, ASTM D3574); se a ficha seguir a ISO 2439 a 40%, o valor é outro.
Exemplos resolvidos
Os exemplos abaixo usam dados publicados (1 e 3) e valores ilustrativos coerentes com as faixas da indústria (2, 4 e 5). As contas são da Biopdi, com 1 lbf = 4,448 N, 1 pcf = 16,018 kg/m³, 1 psi = 6,895 kPa e 50 in² = 322,6 cm².
1. Ensaio real, ASTM D3574 B1 (Shimadzu, AZoM, 2022). Leituras: F25 = 156,652 N e F65 = 317,683 N. Fator de suporte: SF = 317,683 / 156,652 = 2,03, dentro da faixa de 1,5 a 2,6 da PFA e acima de 2,0, o valor que ela indica para assento. Em lbf: 156,652 / 4,448 = 35,2 lbf e 317,683 / 4,448 = 71,4 lbf. Um IFD a 25% de 35 lbf é o que a TestResources associa a colchão médio-firme. Só para ordem de grandeza, a pressão média sob o pé é 156,652 N / 0,03226 m² = 4.856 Pa, ou 4,86 kPa; o resultado do ensaio continua sendo a força.
2. Ensaio completo com t₀ medido (valores ilustrativos). Uma placa nominal de 380 × 380 × 100 mm mediu t₀ = 98,8 mm sob 4,5 N. Deflexão a 25%: d = 0,25 × 98,8 = 24,7 mm, e a espuma fica com 74,1 mm. Deflexão a 65%: d = 0,65 × 98,8 = 64,2 mm, e a espuma fica com 34,6 mm. Leituras após 60 s: F25 = 150 N e F65 = 330 N. SF = 330 / 150 = 2,20, adequado a assento. Na volta a 25%, a leitura foi 120 N: retorno = 120 / 150 = 80%. Em lbf: 150 / 4,448 = 33,7 lbf e 330 / 4,448 = 74,2 lbf. Se o operador tivesse usado a espessura nominal de 100 mm, o alvo a 25% seria 25,0 mm, que é 25,3% da espessura real (25,0 / 98,8): a força lida já não seria o IFD a 25%.
3. Densidade × firmeza (PFA, IN-TOUCH, rev. 2018). Núcleo do colchão A: 1,5 pcf × 16,018 = 24,0 kg/m³ e 43 lbf × 4,448 = 191 N. Núcleo do colchão D: 2,6 pcf × 16,018 = 41,6 kg/m³ e 27 lbf × 4,448 = 120 N. A espuma de 24 kg/m³ é 191 / 120 = 1,59 vez mais firme que a de 41,6 kg/m³. Os núcleos B (1,8 pcf, 28,8 kg/m³, 36 lbf, 160 N) e C (2,4 pcf, 38,4 kg/m³, 30 lbf, 133 N) seguem a mesma tendência. O topper do colchão D, com 2,0 pcf (32,0 kg/m³) e 10 lbf (44,5 N), é mais denso que o núcleo A e quatro vezes mais macio.
4. Fichas de varejo. "44 ILD" = 44 × 4,448 = 195,7 N; "35 ILD" = 155,7 N; "45 ILD" = 200,2 N, sempre a 25% numa amostra de 4 in. Uma espuma "1.8 density, 35 ILD" tem 1,8 × 16,018 = 28,8 kg/m³ (perto de uma D28) e 156 N de IFD.
5. Borracha esponjosa, ASTM D1056-20 (valores ilustrativos). Um corpo de prova com 6,45 cm² (1 in²) de área precisou de 7 lbf para 25% de deflexão. Compressão-deflexão: 7 lbf / 1 in² = 7 psi = 7 × 6,895 = 48,3 kPa. O valor cai no grau 2 (5 a 9 psi). Note a diferença em relação ao IFD: aqui o resultado é força por área, porque o prato cobre a amostra inteira.
Erros comuns no ensaio IFD
Os erros que mais distorcem o IFD, ou a leitura dele:
- Medir t₀ sem a força de contato, ou usar a espessura nominal. A porcentagem de deflexão sai errada, como no Exemplo 2.
- Pular a pré-flexão ou o repouso. A primeira compressão de uma espuma nova dá força maior que as seguintes; sem pré-flexão, o resultado não se compara.
- Ler antes dos 60 s, ou ler o pico ao chegar a 25%. A relaxação ainda não aconteceu, e o número sai alto.
- Chamar a leitura de volta de IFD. O IFD é a leitura na ida; a volta mede o retorno.
- Definir o IFD como pressão (F/A). O resultado é força, em N ou lbf.
- Comparar amostras de espessura ou tamanho diferentes. O pé arrasta a espuma vizinha, e a placa maior ou mais grossa dá outro número.
- Misturar ASTM e ISO. IFD a 25% e 60 s não se converte em índice ISO a 40% e 30 s.
- Não condicionar a amostra. A firmeza da espuma de poliuretano muda com a temperatura e a umidade.
- Apoiar a amostra em placa sem furos. O ar preso embaixo aumenta a força.
- Ignorar a posição do pé. A TestResources registra que o IFD varia com o ponto da peça e entre lotes da mesma produção; o pé vai no centro, e o relatório diz onde a amostra foi retirada.
- Usar a densidade como medida de firmeza. D45 não é "mais dura" que D33 por definição; a firmeza é o IFD.
- Citar edição antiga. A edição vigente da ASTM D3574 é a -25; a -17 foi substituída.
Aplicações do ensaio de força de indentação
O IFD é o ensaio de firmeza de todo produto em que um corpo se apoia sobre espuma flexível. Em colchões e estofados, define a sensação de superfície (IFD a 25%) e o suporte (fator de suporte), e a densidade, com os mínimos do Inmetro, define a durabilidade. Em assentos automotivos, o IFD especifica as almofadas de assento e encosto; a NHTSA, agência de segurança viária dos Estados Unidos, usou o IFD para avaliar as espumas do banco de ensaio de cadeirinhas infantis da norma FMVSS 213 (relatório DOT HS 813 129, 2021), incluindo o efeito da temperatura e da umidade. Em embalagens de proteção, a firmeza da espuma decide quanto ela afunda sob o peso do produto antes de amortecer um impacto.
Quando a espuma deixa de ser o produto e passa a ser material, como em juntas, vedações e gaxetas, o ensaio de referência passa a ser o CFD, explicado acima. E quando o interesse é a durabilidade, a medida de IFD se repete antes e depois de um ensaio de fadiga, para medir a perda de firmeza com o uso.
Normas do ensaio de indentação de espuma
As normas do ensaio de indentação de espuma flexível são a ASTM D3574-25 (Teste B1) nos Estados Unidos, a ISO 2439:2008 no resto do mundo e a ABNT NBR 9176:2016 no Brasil; para o CFD, a ASTM D3574-25 (Teste C) e a ISO 3386-1:2025. A tabela traz a edição e o status conferidos na loja da ASTM, no catálogo da ISO e no catálogo da ABNT em 13/10/2026. A ASTM D3574-25 foi publicada em dezembro de 2025 e trocou "Urethane" por "Polyurethane" no título.
| Norma e edição | Assunto | Status em 13/10/2026 |
|---|---|---|
| ASTM D3574-25 | espumas flexíveis de poliuretano; IFD (B1), IRGL (B2), CFD (C) e outros ensaios | ativa; substituiu a D3574-17 |
| ISO 2439:2008 | dureza por indentação de espuma flexível, métodos A a E | 4ª edição, confirmada em 2021, em revisão sistemática desde janeiro de 2026 |
| ABNT NBR 9176:2016 | espuma flexível de poliuretano, força de indentação | vigente, confirmada em janeiro de 2025 |
| ISO 3386-1:2025 | tensão × deformação em compressão, espuma flexível até 250 kg/m³ | 3ª edição, publicada em julho de 2025 |
| ASTM D5672/D5672M-22 | força de indentação por deflexão fixa de 25 mm (1 in), triagem de produção | edição -22, atual |
| ASTM D1056-20 | borracha celular de gaxetas; compressão-deflexão a 25%, graus 0 a 5 | edição -20, atual |
| DIN 53579 | indentação em peças moldadas de espuma | edição não conferida |
| ISO 23529 | condicionamento de corpos de prova de borracha e espuma | edição não conferida |
As normas ABNT de densidade aparente (NBR 8537), deformação permanente à compressão (NBR 8797) e fadiga dinâmica (NBR 9177) de espuma flexível de poliuretano completam a caracterização; a edição e o status de cada uma devem ser conferidos no catálogo da ABNT antes do uso.
Como montar o ensaio IFD numa máquina universal
O ensaio IFD é feito numa máquina universal de ensaios em compressão, com o pé indentador da norma preso à célula de carga no travessão e a placa de apoio perfurada sobre a base, no lugar dos pratos de compressão. A montagem pede seis coisas da máquina: velocidade controlada de 50 e 250 mm/min; posição mantida durante os patamares de 60 s, com a força registrada; célula de carga de baixa capacidade, que leia com resolução os 4,5 N de contato e as centenas de newtons a 65%; curso para 80% da espessura mais a folga de montagem; software que encadeie pré-flexões, repouso, patamares e o cálculo do fator de suporte; e espaço entre as colunas para a placa de apoio, que tem cerca de 400 mm.
Esse último ponto decide a estrutura. Uma placa de 380 mm com o pé no centro põe o eixo do ensaio a 190 mm da borda da amostra. Na linha M2 da Biopdi, a coluna simples e a coluna estendida (MBIOI-10-M2) têm vão útil de 150 mm e não comportam a placa; a menor estrutura que comporta pelo vão útil é a coluna dupla MBIOII-50-M2, com 425 mm entre colunas, de 5 a 50 kN, velocidade de 0,02 a 500 mm/min e curso de 1.300 mm. O CFD em corpos de prova pequenos (Teste C, 50 × 50 × 25 mm) cabe também nas máquinas de coluna simples, que o site da Biopdi indica para espumas, com os pratos de compressão. O painel abaixo mostra a máquina, a função de cada parte no ensaio IFD e os pratos de compressão da linha.
A máquina universal no ensaio de indentação de espuma
A linha M2 tem modelos de coluna simples, de 200 N a 10 kN, e de coluna dupla, de 5 kN a 1.000 kN. Cada parte da máquina tem uma função no ensaio:
- Travessa móvel desce o pé a 250 e a 50 mm/min e segura a posição
- Célula de carga de baixa capacidade, de 4,5 N a centenas de newtons
- Pé indentador fornecido pela Biopdi, no lugar dos pratos; placa de apoio perfurada da norma
- Deflexão pela travessa, em porcentagem de t₀
- Software BioLab método salvo com pausas e cálculos personalizados
- Painel e emergência posiciona e para o ensaio
Dispositivos de compressão da linha M2
Os pratos abaixo são montados na mesma máquina e servem ao CFD e à compressão de espumas:
No software BioLab, um Método guarda a configuração completa de um ensaio, com parâmetros, paradas e cálculos personalizados, e é reaplicado por qualquer operador do mesmo jeito; é onde se configura a sequência do Teste B1 e a razão F65/F25. A escolha da célula de carga segue a força esperada: um IFD a 65% de algumas centenas de newtons e o contato de 4,5 N pedem a menor célula compatível com a estrutura, definida no orçamento. A calibração da força e a classe da célula na faixa baixa estão explicadas em calibração de máquina universal de ensaios.
| Aplicação | Faixa e vão útil | Modelo Biopdi |
|---|---|---|
| IFD em placa de 380 × 380 mm (ASTM D3574 B1, ISO 2439) | 5 a 50 kN; vão útil de 425 mm | MBIOII-50-M2 coluna dupla |
| CFD em corpo de prova pequeno (ASTM D3574 C, ISO 3386-1) | 2 a 10 kN; vão útil de 150 mm | MBIOI-10-M2 e MBIOI-10-M2 coluna estendida |
A mesma máquina faz a tração, o rasgamento e a compressão da espuma, que completam a ficha técnica. Para comparar estruturas e capacidades, veja como escolher uma máquina universal de ensaio e a página da máquina universal de ensaios Biopdi.
Outros ensaios e referências técnicas
Ensaios realizados na máquina universal Biopdi
Referências técnicas relacionadas
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ASTM D3039: guia do ensaio de tração de compósitos de matriz polimérica, com corpo de prova com tabs, módulo de corda de 1.000 a 3.000 µε e o código de falha.
ASTM D412 e ISO 37: ensaio de tração de borracha, corpos de prova, velocidade e cálculos
ASTM D412 e ISO 37, o ensaio de tração de borracha: gravata ou anel a 500 mm/min, resistência à tração, alongamento na ruptura e tensão a 100 % e 300 %.
Perguntas frequentes
O que significa IFD?
IFD significa Indentation Force Deflection, ou força de indentação: a força para um pé indentador de 323 cm² (8 in de diâmetro) afundar uma espuma flexível numa porcentagem da espessura, 25% e 65% no Teste B1 da ASTM D3574-25. É a medida padrão de firmeza de espuma. Em medicina, a mesma sigla quer dizer invasive fungal disease.
IFD e ILD são a mesma coisa?
Sim. ILD (Indentation Load Deflection) é o nome antigo do mesmo ensaio; a ASTM D3574 e a PFA usam IFD, porque o resultado é uma força. "ILD 30" e "IFD 30" indicam a mesma firmeza.
O que quer dizer 44 ILD num colchão?
Que a espuma precisou de cerca de 44 lbf (196 N) para afundar 25% de uma amostra de 4 in (cerca de 100 mm) com o pé de 323 cm². É uma espuma firme: a TestResources associa 35 lbf a colchão médio-firme e 45 lbf a colchão muito firme.
O que é compression force deflection (CFD)?
É a força para comprimir a amostra inteira entre pratos maiores que ela, dividida pela área e relatada em kPa ou psi. Na ASTM D3574-25 é o Teste C, a 50% num corpo de prova de 50 × 50 × 25 mm; na ISO, a ISO 3386-1:2025. O CFD mede o material; o IFD, com pé menor que a amostra, mede o produto como o corpo o sente.
O que é um load deflection test?
É qualquer ensaio que registra a força em função da deflexão (deslocamento). Em espuma, o load deflection test é o IFD ou o CFD; em vigas e peças estruturais, a deflexão é a flecha, medida no ensaio de flexão.
D33 ou D45: qual espuma é mais dura?
A densidade não responde a isso: a firmeza é o IFD, e a PFA documenta espumas menos densas mais firmes que outras mais densas. A D45 tem mais polímero por volume e tende a durar mais e a perder menos altura com o uso; se ela é mais firme que a D33, só o IFD informa.
Qual a diferença entre espuma de densidade 40 e 50?
Primeiro, confira a unidade: 40 kg/m³ equivalem a 2,5 pcf e 50 kg/m³ a 3,1 pcf. Mais densidade significa mais durabilidade e, em geral, fator de suporte maior, não mais firmeza. Para a firmeza, compare o IFD a 25% medido pela mesma norma.
Dá para converter o resultado da ISO 2439 em IFD da ASTM?
Não. A ISO 2439 (método A) lê a 40% após 30 s numa amostra de 50 mm; a ASTM D3574 B1 lê a 25% e a 65% após 60 s numa amostra de 100 mm. Com deflexão, tempo e espessura diferentes, não existe fator de conversão confiável.
Qual a norma brasileira do ensaio de força de indentação?
A ABNT NBR 9176:2016, Espuma flexível de poliuretano: determinação da força de indentação, vigente no catálogo da ABNT em 13/10/2026, com confirmação publicada em janeiro de 2025.
Que máquina faz o ensaio IFD?
Uma máquina universal de ensaios em compressão, com célula de carga de baixa capacidade, o pé indentador de 203 mm e a placa de apoio perfurada da norma, e software que faça os patamares de 60 s e calcule o fator de suporte. Para uma placa de 380 mm, a máquina precisa de vão útil maior que a placa de apoio, de cerca de 400 mm.
Quanto tempo esperar antes de ler a força?
60 s em cada deflexão no Teste B1 da ASTM D3574; 30 s nos métodos A e B da ISO 2439 e 20 s no método D. A espera existe porque a força da espuma cai com o tempo (relaxação), e todos os laboratórios precisam ler no mesmo ponto.