DIN 53295 Pengujian Struktur Sandwich - Uji Kupas dengan Bantuan Drum

Standar “DIN 53295 Pengujian struktur sandwich - Uji kupas dengan bantuan drum”, yang diterbitkan oleh Institut Standardisasi Jerman (DIN), menjelaskan metode pengujian untuk menentukan ketahanan kupas (atau kekuatan kupas) ikatan perekat pada struktur sandwich. Struktur sandwich biasanya terdiri dari dua lapisan permukaan tipis dan kaku (misalnya, lapisan aluminium atau komposit) yang direkatkan ke material inti yang ringan (misalnya, sarang lebah, busa, atau kayu balsa). Material ini banyak digunakan dalam industri kedirgantaraan, otomotif, kereta api, panel bangunan, dan industri lain yang membutuhkan rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi.

Standar ini berfokus pada evaluasi seberapa baik perekat menahan lapisan permukaan ke inti di bawah gaya pengelupasan. Daya rekat yang buruk dapat menyebabkan delaminasi, mode kegagalan kritis pada panel sandwich. Uji ini memberikan ukuran kuantitatif kualitas ikatan, yang biasanya dinyatakan sebagai momen pengelupasan (torsi per satuan lebar) atau gaya pengelupasan rata-rata.

Metode ini menggunakan alat khusus yang dikenal sebagai drum pendaki (atau alat pengupas drum). Prinsip kerja pengujian ini adalah sebagai berikut:

• Persiapan sampel: Sampel berbentuk persegi panjang disiapkan (dimensi tipikal sekitar 75 mm lebar x 300 mm panjang, tetapi dimensi tepatnya ditentukan dalam standar). Lapisan permukaan sebagian dipotong terlebih dahulu atau dilonggarkan di salah satu ujungnya untuk memastikan daya rekat.
• Persiapan: Sampel diposisikan sedemikian rupa sehingga lapisan permukaan yang terlepas dililit dan ditekan di sekitar bagian tengah drum silinder. Drum tersebut memiliki flensa atau pelat ujung untuk memandu lilitan. Tali atau pita pengikat fleksibel dipasang di bawah perlengkapan drum dan dihubungkan ke kepala silang bawah mesin uji universal.
• Prosedur: Ujung sampel lainnya (yang masih terhubung) dipegang dari atas. Saat sabuk mesin uji menarik ke atas, drum berputar dan naik sepanjang sampel. Proses ini mengupas lapisan permukaan dari inti secara terkontrol, mensimulasikan operasi pengupasan 180 derajat dengan pembebanan momen, bukan tegangan murni.
• Pengukuran: Gaya yang dibutuhkan untuk mengupas lapisan permukaan dicatat secara terus menerus. Hasil dasarnya biasanya adalah momen pengupasan rata-rata pada panjang pengupasan tertentu, yang dihitung dari torsi yang dihasilkan oleh gaya yang diterapkan dan jari-jari drum. Metode drum panjat menguntungkan karena menerapkan sudut pengupasan yang relatif konstan dan mengurangi efek kekakuan lentur lapisan permukaan dibandingkan dengan uji pengupasan planar yang lebih sederhana.

Standar DIN 53295 terkait erat dengan, dan sering dikutip bersama, standar internasional lainnya untuk uji pengelupasan drum panjat yang sama atau serupa:

• EN 2243-3 Seri Penerbangan - Perekat struktural - Metode pengujian - Bagian 3: Uji pengelupasan drum pendaki
• Metode uji kupas drum panjat ASTM D1781 untuk perekat

Banyak perangkat uji modern dirancang untuk memenuhi ketiga standar tersebut secara bersamaan.

Standar DIN 53295 terus dirujuk secara aktif dalam beberapa tahun terakhir dalam spesifikasi peralatan uji, makalah penelitian (misalnya, tentang inti busa aluminium atau struktur sandwich rangka fabrikasi yang diperkuat), dan aplikasi industri.

Singkatnya, standar DIN 53295 didasarkan pada pengukuran gaya yang dibutuhkan untuk mengupas lapisan pelapis dari inti pada sudut dan kecepatan tertentu.

Struktur sandwich biasanya terdiri dari tiga lapisan:

• Lapisan atas: Lembaran logam, komposit, atau plastik.
• Inti: Intinya berupa struktur sarang lebah, busa, atau bahan pengisi ringan.
• Lapisan dasar: Memberikan ketahanan terhadap tekukan bersama dengan lapisan atas.

Struktur ini memberikan keunggulan berupa kekakuan tinggi/bobot rendah dalam aplikasi kedirgantaraan, otomotif, konstruksi, dan kelautan.

Standar DIN 53295 digunakan untuk mengevaluasi karakteristik berikut:

• Kekuatan adhesi lapisan inti
• Kinerja perekat
• Kualitas produksi
• Ketahanan terhadap delaminasi

Hal ini sangat penting dalam pengendalian mutu dan kegiatan penelitian dan pengembangan.

Proses pengujian pada dasarnya mengikuti langkah-langkah berikut:

• Lapisan pelapis disiapkan sedemikian rupa sehingga salah satu ujungnya terpisah dari inti.
• Sampel ditempatkan di dalam mesin pengujian ekstraksi sampel.
• Lapisan pelapis biasanya dikupas dengan sudut 90 derajat.
• Gaya tarik diterapkan dengan kecepatan konstan.
• Gaya yang dibutuhkan selama pengupasan diukur.

Hasilnya biasanya dinyatakan sebagai: Kekuatan kupas = Gaya / Lebar sampel.

Standar tersebut biasanya menetapkan karakteristik sampel sebagai berikut:

• Sampel dengan lebar tertentu (misalnya, 25 mm)
• Panjang pengelupasan yang ditentukan
• Kecepatan uji terkontrol
• Kondisi lingkungan (suhu dan kelembapan)

Informasi berikut dilaporkan setelah pengujian:

• Gaya pengelupasan rata-rata
• Gaya maksimum
• Jenis fraktur:
• Pecahnya adhesi
• Pecahan kohesif
• pecahnya nuklir

Jenis patahan sangat penting dalam menentukan apakah patahan tersebut disebabkan oleh cacat produksi atau kelemahan material.

Standar DIN 53295 digunakan khususnya di bidang-bidang berikut:

• Panel penerbangan
• Elemen bangunan ringan dengan pelapis komposit.
• Panel sarang lebah aluminium yang direkatkan
• Komponen trim interior otomotif

Standar DIN 53295 dianggap penting karena alasan-alasan berikut:

• Hal ini meningkatkan keandalan produk.
• Hal ini membantu memprediksi kinerja jangka panjang.
• Hal ini membuat hasil dari berbagai produsen dapat dibandingkan.
• Hal ini menjadi dasar bagi persyaratan kualitas internasional.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan staf yang kompeten dan berpengalaman, telah memahami kebutuhan klien, menyediakan layanan pengujian canggih yang mereka butuhkan, dan membantu mereka dalam pembentukan, implementasi, dan peningkatan sistem manajemen. Dalam kerangka kerja ini, kami juga menyediakan layanan pengujian sesuai dengan standar DIN 53295.