EN ISO 9142 Norm für die Prüfung von Klebeverbindungen: Auswahl von Alterungsbedingungen im Labor

Die Norm „EN ISO 9142 Klebstoffe – Leitfaden zur Auswahl standardisierter Alterungsbedingungen im Labor für die Prüfung von Klebeverbindungen“, entwickelt von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) und später im Rahmen der Harmonisierungsbemühungen als europäische Norm veröffentlicht, beschreibt Alterungsbedingungen im Labor, unter denen Klebeverbindungen verschiedenen Umwelteinflüssen (klimatischen oder chemischen) ausgesetzt werden können. Mithilfe dieser Norm werden die Auswirkungen dieser Einflüsse auf spezifische Eigenschaften bewertet. Die Alterungsbedingungen sind auf geklebte Verbindungen anwendbar und können zur Erstellung einer Reihe von Prüfverfahren zur Bewertung eines Klebstoffs verwendet werden.

Die mit den in dieser Norm beschriebenen Verfahren erzielten Ergebnisse sind nicht unbedingt auf die Bestimmung der Lebensdauer einer Klebeverbindung übertragbar, da kein direkter Zusammenhang zwischen den Prüfergebnissen und dem Verhalten einer Klebeverbindung unter Betriebsbedingungen über einen bestimmten Zeitraum besteht. Für spezifische Anwendungen kann jedoch die Erfahrung mit den Verfahren die Herstellung eines solchen Zusammenhangs ermöglichen. Die Alterungsbedingungen sollten vorzugsweise der jeweiligen Anwendung des Klebstoffs entsprechen.

Die bei diesen Tests verwendete Ausrüstung umfasst:

• Klimakammer: Muss die Anforderungen der Norm ISO 483 erfüllen und in der Lage sein, eine Temperatur von 23 Grad plus/minus 2 Grad und eine relative Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent plus/minus 5 Prozent aufrechtzuerhalten.
• Trockenwärmekammer: Ein belüfteter Raum, dessen Temperatur zwischen 20 und 200 Grad Celsius eingestellt werden kann.
• Feuchtraum: Muss den Anforderungen der Norm ISO 483 entsprechen und auf eine relative Luftfeuchtigkeit zwischen 25 % und 100 % einstellbar sein. Dieser Raum muss mit Folgendem ausgestattet sein:
• Ein Gerät, das die Temperaturmessung mit einer Genauigkeit von 1 Grad ermöglicht.
• Ein Gerät, das die relative Luftfeuchtigkeit mit einer Genauigkeit von 3 Prozent misst.
• Kühlraum: Muss auf Temperaturen von -20 Grad plus/-3 Grad und -40 Grad plus/-3 Grad einstellbar sein.
• Druckkammer mit kontrolliertem Druck: Muss in der Lage sein, bei einem Druck von 0,6 MPa und einem niedrigen Druck von 0,092 MPa zu arbeiten.

Anzahl und Art der verwendeten Prüfkörper hängen von den zu messenden Eigenschaften und den erforderlichen Alterungsbedingungen ab. Die Prüfkörper sind gemäß den Anforderungen der jeweiligen ISO-Normenprüfmethode vorzubereiten. Es wird eine ausreichende Anzahl von Prüfkörpern hergestellt, um homogene Prüfkörpersätze und Kontrollproben für die Prüfung zu gewährleisten. Folgende Normen sind anwendbar: ISO 4587, ISO 4588 und ISO 6238.

Die Proben müssen vor der Alterung mindestens 24 Stunden in einer Klimakammer gelagert werden. Die Klimatisierung sollte nach Aushärtung des Klebstoffs gemäß den Materialspezifikationen oder den vom Klebstoffhersteller vorgegebenen Methoden erfolgen.

Vor der Alterung werden die erforderlichen Eigenschaften der zu prüfenden Probe mithilfe konditionierter Proben und eines geeigneten Prüfverfahrens ermittelt. Die konditionierten Proben werden, falls erforderlich, den in den Anhängen dieser Norm definierten Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Die Eigenschaften nach der Alterung werden gemäß den Verfahren der einschlägigen Normen ermittelt. Sofern in den Anhängen nichts anderes angegeben ist, werden die Prüfproben in der Konditionierungskammer wie folgt konditioniert:

• Bei Proben, die einer relativen Luftfeuchtigkeit von über 50 % ausgesetzt waren, 3 Stunden plus/minus 1 Stunde.
• Mindestens 24 Stunden vor der Bestimmung der Eigenschaften aller anderen Proben.

Zusätzlich zu den Testergebnissen sollten alle während der Alterungs- und Testphasen beobachteten Veränderungen, einschließlich der Art des Ausfalls, dokumentiert werden. Zur Kontrolle sollte eine repräsentative Stichprobe von Proben für die Dauer der gewählten Alterungsbedingungen in der Klimakammer aufbewahrt werden.

Für messbare Merkmale werden die erzielten Ergebnisse wie folgt ausgedrückt:

• Absolute Werte oder
• Eine relative Änderung gegenüber dem Ausgangswert.

Bei Eigenschaften, die nicht messbar sind, sollte die Art der beobachteten Effekte angegeben werden, z. B. Bruch zwischen Substrat und Klebstoff oder Störung der Klebeverbindung aufgrund teilweiser oder vollständiger Korrosion des Substrats unterhalb des Klebstoffs.

Es kann hilfreich sein, anhand der folgenden drei Werte zu überprüfen, ob eine Veränderung einer gemessenen Eigenschaft ausschließlich auf den Alterungsprozess zurückzuführen ist:

• Der Wert der Kenngröße, gemessen vor der beschleunigten Alterung.
• Der Wert der gleichen Kenngröße, gemessen nur in der Kontrollprobe, die der intrinsischen Alterung ausgesetzt war, betrug bei einer Temperatur von 23 Grad plus/minus 2 Grad und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent plus/minus 5 Prozent.
• Der Wert einer Kenngröße nach der Alterung.

Kurz gesagt, beschreibt dieser Standard Laboralterungsverfahren, um zu beurteilen, wie Klebeverbindungen durch verschiedene Umweltbelastungen (klimatische und chemische) beeinflusst werden und wie diese Faktoren die grundlegenden Eigenschaften (wie Festigkeit, Kohäsion oder Aussehen) der geklebten Baugruppe beeinflussen.

Dieser Standard ist insbesondere in folgenden Bereichen nützlich:

• Vergleich verschiedener Klebstoffe.
• Qualitätskontrolle
• Materialverfügbarkeit
• Forschung und Entwicklung von Klebstoffsystemen.

Diese Norm betont, dass beschleunigte Alterungstests die tatsächliche Lebensdauer einer Klebeverbindung nicht direkt vorhersagen. Es besteht kein einfacher mathematischer Zusammenhang zwischen Laborergebnissen und dem Langzeitverhalten im praktischen Einsatz. Für viele Anwendungen ermöglicht die gesammelte Erfahrung jedoch die Herstellung praktischer Zusammenhänge zwischen Testergebnissen und dem Verhalten im Betrieb.

Ingenieure und Qualitätslabore verwenden üblicherweise die Norm EN ISO 9142 zusammen mit:

• Prüfverfahren für die Festigkeit: Normen ISO 4587 (Zug, Druck, Scherung) und ISO 9653.
• Konditionierungsstandards: ISO 291- und ISO 483-Normen.
• Bei der Auswahl der Bedingungen sollte stets eine möglichst genaue Übereinstimmung mit der beabsichtigten Endnutzungsumgebung angestrebt werden.

Die Norm EN ISO 9142 ist in der Klebstoffindustrie von großer Bedeutung, da sie einen reproduzierbaren Rahmen für die Bewertung des Einflusses von Umweltfaktoren auf die Langzeitleistung von Klebeverbindungen bietet. Dies ist insbesondere dann entscheidend, wenn Klebstoffe traditionelle mechanische Verbindungsmethoden ersetzen oder ergänzen. Die wichtigsten Gründe für den hohen praktischen Nutzen dieser Norm sind:

• Es ermöglicht einen zuverlässigen Vergleich von Klebstoffen.
• Es unterstützt die Qualitätskontrolle und Materialqualifizierung.
• Es ist von grundlegender Bedeutung für die Produktentwicklung und Forschung.
• Sie bildet die Grundlage für branchenspezifische Anforderungen an die Haltbarkeit.
• Es erhöht die Sicherheit und die Wirtschaftlichkeit.

Tests eignen sich hervorragend für Vergleiche und Rangfolgen, sind aber kein direkter Indikator für die tatsächliche Lebensdauer. Es besteht kein allgemeingültiger mathematischer Zusammenhang zwischen beschleunigten Alterungsstunden und Nutzungsjahren. Die Praxiserfahrung ermöglicht es jedoch vielen Unternehmen, praxisnahe Zusammenhänge für bestimmte Klebstoffarten und Anwendungen zu ermitteln.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Norm EN ISO 9142 eine der grundlegenden Normen ist, die die moderne Klebetechnik zuverlässig, vergleichbar und industriell anwendbar in Hochrisikobereichen macht.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Verbesserung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm EN ISO 9142 an.