DIN 53295 Test af sandwichstrukturer - Afskrælningstest med tromleassistance

Standarden "DIN 53295 Testning af sandwichstrukturer - Afskrælningstest med tromlehjælpemiddel", udgivet af det tyske standardiseringsinstitut (DIN), beskriver en testmetode til bestemmelse af afskrælningsmodstanden (eller afskrælningsstyrken) af klæbemidler i sandwichstrukturer. Sandwichstrukturer består typisk af to tynde, stive overfladelag (f.eks. aluminium- eller kompositlag) bundet til et let kernemateriale (f.eks. bikage, skum eller balsatræ). Disse materialer anvendes i vid udstrækning inden for luftfart, bilindustrien, jernbanekøretøjer, byggeplader og andre industrier, hvor der kræves et højt styrke-til-vægt-forhold.

Denne standard fokuserer på at evaluere, hvor godt klæbemidlet holder overfladelaget til kernen under afskalningskræfter. Dårlig vedhæftning kan føre til delaminering, en kritisk fejltilstand i sandwichpaneler. Testen giver et kvantitativt mål for bindingskvaliteten, typisk udtrykt som afskalningsmoment (moment pr. breddeenhed) eller gennemsnitlig afskalningskraft.

Denne metode bruger en særlig fastgørelsesanordning kendt som en klatretromle (eller tromleskrælleapparat). Testens funktionsprincip er som følger:

• Prøveforberedelse: En rektangulær sandwichprøve forberedes (typiske dimensioner er ca. 75 mm bred x 300 mm lang, men de nøjagtige dimensioner er defineret i standarden). Et overfladelag er delvist forskåret eller løsnet i den ene ende for at sikre vedhæftning.
• Opsætning: Prøven placeres således, at det løsnede overfladelag vikles og komprimeres omkring midten af ​​en cylindrisk tromle. Tromlen har flanger eller endeplader til at styre viklingen. Fleksible lastestropper eller -bånd monteres under tromlebeslaget og forbindes til det nederste tværstykke på en universal testmaskine.
• Procedure: Den anden ende af prøven (stadig fastgjort) holdes ovenfra. Når testmaskinens bånd trækkes opad, roterer tromlen og klatrer langs prøvens længde. Denne proces skræller overfladelaget fra kernen på en kontrolleret måde og simulerer en 180-graders skrælleoperation med momentbelastning i stedet for ren spænding.
• Måling: Den kraft, der kræves for at afskrælle overfladelaget, registreres kontinuerligt. Basisresultatet er normalt det gennemsnitlige afskrælningsmoment over en defineret afskrælningslængde, beregnet ud fra det drejningsmoment, der genereres af den påførte kraft og tromlens radius. Klatretromlemetoden er fordelagtig, fordi den anvender en relativt konstant afskrælningsvinkel og reducerer effekten af ​​bøjningsstivhed i overfladelaget sammenlignet med enklere plane afskrælningstests.

DIN 53295-standarden er tæt beslægtet med, og ofte citeret sammen med, andre internationale standarder for den samme eller lignende afskalningstest af klatretromler:

• EN 2243-3 Luftfartsserien - Strukturelle klæbemidler - Testmetoder - Del 3: Skrælningstest af klatretrommel
• ASTM D1781 Klatringstrommel-afskrælningstestmetode for klæbemidler

Mange moderne testopstillinger er designet til at overholde alle tre standarder samtidigt.

DIN 53295-standarden har fortsat været genstand for aktiv referencer i de senere år i specifikationer for testudstyr, forskningsartikler (f.eks. om kerner af aluminiumskum eller forstærkede, fremstillede truss-sandwiches) og industrielle anvendelser.

Kort sagt er DIN 53295-standarden baseret på måling af den kraft, der kræves for at skrælle belægningslaget af kernen i en bestemt vinkel og hastighed.

En sandwichstruktur består typisk af tre lag:

• Topbelægning: Metal, komposit eller plastplade.
• Kerne: Kernen er af honeycomb-, skum- eller letvægtsfyldstof.
• Undercoat: Giver bøjningsmodstand sammen med topcoaten.

Denne struktur giver fordelen ved høj stivhed/lav vægt inden for luftfart, bilindustrien, byggeri og marine applikationer.

DIN 53295-standarden bruges til at evaluere følgende egenskaber:

• Vedhæftningsstyrke mellem belægning og kerne
• Klæbende ydeevne
• Produktionskvalitet
• Delamineringsmodstand

Det er særligt vigtigt i forbindelse med kvalitetskontrol samt forsknings- og udviklingsaktiviteter.

Testprocessen følger i bund og grund disse trin:

• Belægningslaget fremstilles således, at den ene ende er adskilt fra kernen.
• Prøven placeres i prøvetrækningstestmaskinen.
• Belægningslaget skrælles typisk af i en 90-graders vinkel.
• Trækning udføres med en konstant hastighed.
• Den nødvendige kraft under afskalning måles.

Resultatet udtrykkes normalt som: Skrælstyrke = Kraft / Prøvebredde.

Standarden specificerer typisk følgende prøvekarakteristika:

• En prøve med en bestemt bredde (f.eks. 25 mm)
• Defineret skrælningslængde
• Kontrolleret testhastighed
• Miljøforhold (temperatur og luftfugtighed)

Følgende oplysninger rapporteres efter testen:

• Gennemsnitlig afskalningskraft
• Maksimal kraft
• Brudtype:
• Adhæsionsbrud
• Kohæsiv brud
• Nuklear brud

Brudtypen er afgørende for at afgøre, om den skyldes en fabrikationsfejl eller en materialesvaghed.

DIN 53295-standarden anvendes især inden for følgende områder:

• Luftfartspaneler
• Lette bygningselementer med kompositbeklædning.
• Limede aluminiums honeycomb-paneler
• Dele til indvendig beklædning i bilen

DIN 53295-standarden anses for vigtig af følgende årsager:

• Det forbedrer produktets pålidelighed.
• Det hjælper med at forudsige langsigtet præstation.
• Det gør resultaterne fra forskellige producenter sammenlignelige.
• Det danner grundlag for internationale kvalitetskrav.

I mange år har vores organisation, med sit kompetente og erfarne personale, forstået sine kunders behov, leveret de avancerede testtjenester, de har brug for, og hjulpet dem med etablering, implementering og forbedring af ledelsessystemer. Inden for denne ramme leverer vi også testtjenester i overensstemmelse med DIN 53295-standarden.