ASTM D429-14 Standardprüfverfahren für die Gummieigenschaft – Haftung auf starren Substraten

Der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Standard „ASTM D429-14 Standard Test Methods for Rubber Property – Adhesion to Rigid Substrates“ beschreibt Testmethoden zum Testen der statischen Haftfestigkeit von Gummi auf starren Materialien (in den meisten Fällen Metalle). Diese Methoden sind:

• Methode A – Gummistück zwischen zwei parallelen Metallplatten montiert
• Methode B – 90-Grad-Abziehtest – Gummiteil auf einer einzelnen Metallplatte montiert
• Methode C - Messung der Haftung von Gummi auf Metall mit einer konischen Probe
• Methode D - Haftungsprüfung - Nachvulkanisations-(PV)-Verbindung von Gummi mit Metall
• Methode E - 90-Grad-Abziehversuch - Gummitankauskleidung - Auf einer einzelnen Metallplatte montiert
• Methode F – Gummistück zwischen zwei parallelen, konvex geformten Metallplatten montiert
• Methode G - Messung der Bindungsfestigkeit von Gummi-Metall-Verbindungen mit einer zylindrischen Doppelscherprobe
• Methode H - Messung der Bindungsfestigkeit von Gummi-Metall-Verbindungen mit einer Vierfach-Scherprobe

Obwohl diese Testmethoden bei einer großen Vielfalt harter Materialien angewendet werden können, sind diese Materialien eher die Ausnahme als die Regel. Aus diesem Grund wird im Text der Begriff metallische Werkstoffe anstelle von Hartstoffen verwendet.

Ziel dieser Norm ist es nicht, alle Sicherheitsprobleme zu behandeln, die gegebenenfalls mit ihrer Verwendung verbunden sind. Es liegt in der Verantwortung des Anwenders dieser Norm, geeignete Sicherheits- und Gesundheitspraktiken festzulegen und vor der Verwendung die Anwendbarkeit gesetzlicher Beschränkungen zu ermitteln.

Diese Testmethoden sind für im Labor unter Standardbedingungen hergestellte Proben konzipiert, die zur Bereitstellung von Daten für die Entwicklung und Kontrolle von Gummimischungen und Herstellungsverfahren verwendet werden können. Diese Prüfverfahren werden mit geringfügigen Modifikationen auch verwendet, um Vergleichswerte für die Haftfestigkeitsprüfung von Produktionsteilen zu erhalten, wenn die Konstruktion die Herstellung geeigneter Prüfkörper ermöglicht. Die Methoden A, B, C und D sind auf viele Produktsituationen anwendbar, in denen Gummi zur Vibrationskontrolle verwendet wird.

ASTM D429 bestimmt die Bindungsstärke von Gummi an harten Materialien wie Metallen. Diese Norm legt mehrere Arten von Tests für die Haftfestigkeit von Gummi fest, die Methoden A und B sind jedoch die gebräuchlichsten.

• Methode A: Beschreibt einen Spannungstest, der verwendet wird, um die Bindung eines zwischen zwei parallelen Metallblechen montierten Gummielements zu bestimmen. Mit dieser Methode werden Haftwerte ermittelt und die Wirksamkeit unterschiedlicher Verarbeitungstechniken sowie unterschiedlicher Klebstoffsysteme geprüft.
• Methode B: Beschreibt ein Abziehverfahren zur Bestimmung der Bindungsstärke zwischen Gummimaterialien und einer Metallplatte oder einem Metallsubstrat. Der Wert von Interesse ist die Bindungsstärke, definiert als die maximale Kraft geteilt durch die Breite der Probe. Die Ergebnisse werden durch Messen der Kraft erzielt, die erforderlich ist, um Gummi von einer Metalloberfläche zu trennen. Die erhaltenen Daten zeigen die Haftstärke entlang einer Linie über die Breite eines Gummistreifens, der im 90-Grad-Winkel von einer Metallplatte getrennt ist.
• Methode C: Dabei wird die Gummi-Metall-Haftung mit einer konischen Probe gemessen. Bietet Daten für die Entwicklung und Kontrolle von Verankerungssystemen und -komponenten. Bei diesem Test werden Zug- und Scherkräfte im Gummiprobenmaterial kombiniert. Es kann auf Vibrations- oder Pulsationsanwendungen angewendet werden, dieser Test ist jedoch nicht dynamisch.
• Methode D: Der Hafttest ermittelt die Bindungsstärke von Gummi auf Metall, wenn die Bindung nach der Vulkanisierung des Gummis entsteht. Bei der Vulkanisation handelt es sich um eine chemische Reaktion mit Schwefel und Erhitzen, die die mechanischen Eigenschaften des Gummis verbessert. Gummi wird häufig während des Vulkanisierungs- oder Erhitzungsprozesses mit Metall verbunden. Dieses Verfahren ist jedoch für Klebstoffe oder andere Materialien gedacht, die nach der Vulkanisierung des Gummis verwendet werden.
• Methode E: Dieser Schältest bestimmt die Haftfestigkeit der Gummitankauskleidung an der Tankwand. Die Ergebnisse werden durch Messen der Zugbelastung erzielt, die erforderlich ist, um einen Gummistreifen in einem 90-Grad-Winkel von einer Metalloberfläche zu trennen. Dieser Test ist fast identisch mit Methode B, außer dass er nur auf die Gummiauskleidung der Tankwand angewendet wird.
• Methode F: Mit der Methode des Gummistücks, das zwischen zwei parallelen, konvex geformten Metallplatten montiert wird, wird die Bindungsstärke von Gummi-Metall-Verbindungsmaterialien bestimmt. Die Haftwerte werden durch Messen der Kraft in axialer Richtung ermittelt, die erforderlich ist, um den gebundenen Gummi vom Metallbauteil zu trennen. Die Grenzflächen zwischen Metall und Gummi sind konvex. Diese Geometrie begünstigt Schnittstellenfehler.
• Methode G: Messung der Haftfestigkeit von Gummi-Metall-Verbindungen mit einer doppelt geschnittenen zylindrischen Probe, um die relative Haftfestigkeit zwischen verschiedenen Klebstoffen zu bestimmen. Dieser Test wird häufig verwendet, um herauszufinden, welcher Klebstoff für einen bestimmten Gummi am besten geeignet ist. Die Proben werden in die Scherprüfvorrichtung gelegt und die Scherspannung auf die Klebelinie ausgeübt. Ein Scherversuch wird durchgeführt, bis an der Gummi-Metall-Verbindungsfläche ein 5 mm tiefer Bruch auftritt.
• Methode H: Die Methode zur Messung der Bindungsstärke von Gummi-Metall-Verbindungen mittels vierfacher Überlappungsscherprobe ist die gleiche wie bei Methode G, mit der Ausnahme, dass keine Vorrichtung zum Anlegen einer Scherspannung erforderlich ist, sondern nur ein einfacher Block, der nach dem Anlegen der Vorspannung auf das Teststück gelegt wird.

Allerdings hat die Prüfung nach diesem Standard einige Vorteile:

• Verfolgen Sie Spitzen und Täler während der gesamten Haftprüfung genau, um präzise Ergebnisse zu melden
• Aufrechterhaltung einer unidirektionalen Kraft während des gesamten Abziehvorgangs von einem Substrat.
• Sachgemäßer Umgang mit der Probe.

Unsere Organisation verfügt über einen starken Mitarbeiterstamm, der die Entwicklungen im Bereich Wissenschaft und Technologie weltweit aufmerksam verfolgt und sich ständig verbessert. Zu den zahlreichen Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die für Unternehmen in verschiedenen Branchen angeboten werden, gehören auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ASTM D429-14 Gummieigenschaften – Standardprüfverfahren für die Haftung auf harten Untergründen“.