ASTM D1876 T-Schältest zur Prüfung der Schälfestigkeit von Klebstoffen

Die von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Norm „ASTM D1876 Standard Test Method for Peel Resistance of Adhesives (T-Peel Test)“ beschreibt ein Prüfverfahren zur Ermittlung des relativen Schälwiderstands von Klebeverbindungen zwischen flexiblen Klebstoffen mittels einer T-förmigen Probe.

Für die Zwecke dieser Norm gelten zusätzlich zu den in ASTM D907 angegebenen Begriffen und Definitionen die folgenden Definitionen:

• Die Schälfestigkeit bezeichnet die durchschnittliche Kraft pro Breiteneinheit der Klebelinie, die erforderlich ist, um ein flexibles Element allmählich von einem starren Element oder einem anderen flexiblen Element zu trennen. Das Wort „flexibel“ hat in verschiedenen Schältests unterschiedliche Bedeutungen, z. B. „T“, 180-Grad, schwimmender Zylinder oder Klettertrommel. Der Winkel zwischen den Elementen variiert je nach Art des Schältests.
• Flexibel bedeutet, dass der Klebstoff Abmessungen und physikalische Eigenschaften aufweisen muss, die es ermöglichen, ihn in jeden Winkel bis zu 90 Grad zu biegen, ohne zu brechen oder zu reißen.
• Die T-Schälfestigkeit drückt die durchschnittliche Belastung pro Breiteneinheit der Klebelinie aus, die erforderlich ist, um unter den in dieser Testmethode angegebenen Bedingungen eine allmähliche Trennung zweier verbundener, flexibler Klebstoffe zu bewirken.

Die bei diesen Tests verwendete Zugprüfmaschine kann eine Zuglast unter den folgenden erwarteten Bedingungen aufbringen:

• Die Maschine und der Belastungsbereich wurden so gewählt, dass die maximale Belastung der Probe zwischen 15 Prozent und 85 Prozent der Obergrenze des Belastungsbereichs lag.
• Die Geschwindigkeit zwischen den Köpfen ist bei schwankenden Lasten im Wesentlichen konstant. Diese Anforderung lässt sich bei der Lastmessung mit Feder- oder Pendelwaagen nur schwer erfüllen.
• Die Maschine ist mit entsprechenden Halterungen ausgestattet, die die Proben während der Tests fest und ohne Verrutschen einspannen können.
• Die Maschine muss autografisch sein und ein Diagramm liefern, das in Zoll Abstand als eine Koordinate und der aufgebrachten Last als andere Koordinate abgelesen werden kann.
• Die gemessene und aufgezeichnete angelegte Spannung weist bei entsprechender Kalibrierung gemäß den Anwendungsanforderungen eine Genauigkeit von 61 Prozent des Messwerts auf.

Für diese Tests werden ebenfalls Klimakammern oder Trockner verwendet. Diese müssen eine Temperatur von 23 Grad Celsius plus/minus 1 Grad Celsius und eine relative Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent plus/minus 2 Prozent aufrechterhalten können. Eine gesättigte Calciumnitratlösung ergibt bei der Testtemperatur eine relative Luftfeuchtigkeit von etwa 51 Prozent.

Laminierte Prüfplatten als Prüfkörper bestehen aus zwei flexiblen Klebstoffen, die gemäß den Empfehlungen des Klebstoffherstellers vorbereitet und miteinander verklebt werden. Die speziell vorbereiteten Prüfplatten mit den Abmessungen 152 mm Breite und 305 mm Länge sind nur auf ca. 229 mm ihrer Länge verklebt. Prüfplatten gleicher Abmessungen können auch aus größeren, vollständig laminierten Platten zugeschnitten werden.

Direkte Vergleiche verschiedener Klebstoffe sind nur bei gleichem Probenaufbau und gleichen Prüfbedingungen möglich.

Beschichtete Aluminiumlegierungen mit einer Dicke von 0,81 mm gemäß ASTM B209 haben sich als Klebstoff für Strukturklebstoffe bewährt. Auch Segeltuch, beschichtete Gewebe, Kunststofffolien und Metallfolien haben sich als geeignete Klebstoffe für bestimmte Klebstoffe erwiesen. Die beiden Klebstoffe müssen nicht aus dem gleichen Material oder der gleichen Dicke bestehen. Sie müssen sich jedoch bis zu einem Winkel von 90 Grad biegen lassen, ohne zu brechen.

Geklebte Platten werden mithilfe einer Methode, die die Verbindung nicht beschädigt, in 25 mm breite Prüfkörper geschnitten. Die 76 mm langen, unverklebten Enden werden senkrecht zur Klebefuge gebogen, um in die Spannvorrichtungen der Prüfmaschine einzugreifen. Für jeden Klebstoff werden mindestens zehn Prüfkörper getestet. Innerhalb der oben genannten Einschränkungen können auch andere Prüfkörperbreiten verwendet werden, solange die Spannvorrichtungen der Prüfmaschine breit genug sind, um die Last gleichmäßig über die Breite der geklebten Teile aufzutragen. Um einen Klemmbereich an vollständig verklebten Prüfkörpern zu erreichen, kann ein Ende des geklebten Prüfkörpers in Trockeneis gekühlt werden, bis der Klebstoff spröde wird. Anschließend kann der Klebstoff vorsichtig entfernt werden. Diese Technik funktioniert nicht bei allen Klebstoffen und Klebern.

Die Proben werden 7 Tage lang bei 23 °C ± 1 °C und 50 % ± 2 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert, es sei denn, der Klebstoffhersteller gibt an, dass eine solche Alterungsperiode nicht erforderlich ist oder eine kürzere Periode ausreicht. Für Laminatbaugruppen, die ausschließlich Metallklebstoffe enthalten, ist eine Konditionierung nicht erforderlich, es sei denn, der Klebstoffhersteller gibt dies als Teil des Klebevorgangs an.

Kurz gesagt ist diese Norm von entscheidender Bedeutung, da sie eine konsistente und zuverlässige Methode zur Messung der Schälfestigkeit von Klebeverbindungen, insbesondere auf flexiblen Substraten, bietet. Diese Methode ist aus mehreren Gründen von entscheidender Bedeutung:

• Qualitätskontrolle: Stellt sicher, dass Klebstoffe die Leistungsanforderungen erfüllen, indem ihre Widerstandsfähigkeit gegen Trennung unter Abzugskräften gemessen wird, und hilft Herstellern, eine gleichbleibende Produktqualität aufrechtzuerhalten.
• Materialauswahl: Diese Norm ermöglicht es Ingenieuren und Designern, die Abziehfestigkeit verschiedener Klebstoffe zu vergleichen und so fundierte Entscheidungen für bestimmte Anwendungen wie Verpackungen, Luft- und Raumfahrt oder medizinische Geräte zu treffen.
• Produktzuverlässigkeit: Durch das Testen von Klebeverbindungen unter kontrollierten Bedingungen lässt sich die Leistungsfähigkeit von Standardklebstoffen in realen Anwendungen vorhersagen und das Risiko eines Verbindungsversagens bei kritischen Anwendungen verringern.
• Standardisierung: Bietet ein allgemein anerkanntes Verfahren, das die Vergleichbarkeit von Testergebnissen über Branchen, Labore und Regionen hinweg gewährleistet, was für den globalen Handel und die Zusammenarbeit von entscheidender Bedeutung ist.
• Sicherheit und Konformität: In vielen Branchen müssen Klebstoffe bestimmte Leistungsstandards erfüllen. ASTM D1876 hilft bei der Überprüfung der Einhaltung gesetzlicher oder vertraglicher Anforderungen und gewährleistet so die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Produkten wie Laminaten oder Verbundwerkstoffen.

Ohne diesen Standard können Schwankungen bei den Prüfmethoden zu inkonsistenten Ergebnissen, unzuverlässigen Produkten und einem erhöhten Ausfallrisiko bei Anwendungen führen, bei denen die Klebstoffleistung entscheidend ist. Daher steigt die Nachfrage nach der Standardprüfmethode ASTM D1876.

Unser Unternehmen unterstützt seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten. Es verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ASTM D1876 Standard Test Method for Peel Resistance of Adhesives (T-Peel Test)“ an.