DIN 53295 Teste de estruturas sanduíche - Teste de descascamento com auxílio de tambor

A norma “DIN 53295 Teste de estruturas sanduíche - Teste de descascamento com auxílio de tambor”, publicada pelo Instituto Alemão de Normalização (DIN), descreve um método de ensaio para determinar a resistência ao descascamento (ou força de descascamento) de ligações adesivas em estruturas sanduíche. As estruturas sanduíche normalmente consistem em duas camadas superficiais finas e rígidas (por exemplo, camadas de alumínio ou compósito) coladas a um material de núcleo leve (por exemplo, favo de mel, espuma ou madeira balsa). Esses materiais são amplamente utilizados nas indústrias aeroespacial, automotiva, ferroviária, de painéis de construção e em outros setores onde são necessárias altas relações resistência/peso.

Esta norma concentra-se na avaliação da eficácia da adesão entre a camada superficial e o núcleo sob forças de descascamento. Uma adesão deficiente pode levar à delaminação, um modo de falha crítico em painéis sanduíche. O teste fornece uma medida quantitativa da qualidade da ligação, normalmente expressa como momento de descascamento (torque por unidade de largura) ou força média de descascamento.

Este método utiliza um dispositivo especial conhecido como tambor de escalada (ou aparelho de descascamento de tambor). O princípio de funcionamento do teste é o seguinte:

• Preparação da amostra: Uma amostra retangular em formato de sanduíche é preparada (as dimensões típicas são aproximadamente 75 mm de largura x 300 mm de comprimento, mas as dimensões exatas são definidas na norma). Uma camada superficial é parcialmente pré-cortada ou solta em uma das extremidades para garantir a adesão.
• Configuração: A amostra é posicionada de forma que a camada superficial solta seja enrolada e comprimida ao redor do centro de um tambor cilíndrico. O tambor possui flanges ou placas de extremidade para guiar o enrolamento. Correias ou faixas de carga flexíveis são fixadas sob o dispositivo de fixação do tambor e conectadas à travessa inferior de uma máquina de ensaio universal.
• Procedimento: A outra extremidade da amostra (ainda presa) é segurada por cima. À medida que as correias da máquina de ensaio puxam para cima, o tambor gira e sobe ao longo do comprimento da amostra. Este processo descasca a camada superficial do núcleo de forma controlada, simulando uma operação de descascamento de 180 graus com carregamento por momento em vez de pura tração.
• Medição: A força necessária para remover a camada superficial é registrada continuamente. O resultado básico geralmente é o momento médio de remoção ao longo de um comprimento de remoção definido, calculado a partir do torque gerado pela força aplicada e pelo raio do tambor. O método do tambor oscilante é vantajoso porque aplica um ângulo de remoção relativamente constante e reduz o efeito da rigidez à flexão da camada superficial em comparação com testes de remoção plana mais simples.

A norma DIN 53295 está intimamente relacionada com, e frequentemente citada em conjunto com, outras normas internacionais para o mesmo ou similar teste de descascamento em tambor de escalada:

• EN 2243-3 Série Aviação - Adesivos estruturais - Métodos de ensaio - Parte 3: Ensaio de descascamento em tambor ascendente
• Método de teste de descascamento por tambor ascendente ASTM D1781 para adesivos

Muitos sistemas de teste modernos são projetados para atender simultaneamente aos três padrões.

A norma DIN 53295 continua sendo amplamente referenciada nos últimos anos em especificações de equipamentos de teste, artigos de pesquisa (por exemplo, sobre núcleos de espuma de alumínio ou estruturas sanduíche reforçadas) e aplicações industriais.

Resumidamente, a norma DIN 53295 baseia-se na medição da força necessária para separar a camada de revestimento do núcleo em um ângulo e velocidade específicos.

Uma estrutura tipo sanduíche normalmente consiste em três camadas:

• Revestimento superior: Chapa metálica, composta ou plástica.
• Núcleo: O núcleo é feito de estrutura alveolar, espuma ou material de enchimento leve.
• Camada de base: Proporciona resistência à flexão em conjunto com a camada de acabamento.

Essa estrutura oferece a vantagem de alta rigidez e baixo peso em aplicações aeroespaciais, automotivas, de construção e marítimas.

A norma DIN 53295 é utilizada para avaliar as seguintes características:

• resistência de adesão do núcleo do revestimento
• Desempenho adesivo
• Qualidade de produção
• Resistência à delaminação

É particularmente importante no controle de qualidade e nas atividades de pesquisa e desenvolvimento.

O processo de teste segue essencialmente estes passos:

• A camada de revestimento é preparada de forma que uma extremidade fique separada do núcleo.
• A amostra é colocada na máquina de teste de extração de amostras.
• A camada de revestimento é normalmente removida em um ângulo de 90 graus.
• A tração é aplicada a uma velocidade constante.
• A força necessária durante o descascamento é medida.

O resultado é geralmente expresso como: Resistência ao descascamento = Força / Largura da amostra.

A norma normalmente especifica as seguintes características da amostra:

• Uma amostra com uma largura específica (por exemplo, 25 mm)
• Comprimento de descascamento definido
• Velocidade de teste controlada
• Condições ambientais (temperatura e umidade)

As seguintes informações são relatadas após o teste:

• Força média de descascamento
• Força máxima
• Tipo de fratura:
• Ruptura de aderência
• Ruptura coesiva
• ruptura nuclear

O tipo de fratura é crucial para determinar se ela se deve a um defeito de fabricação ou a uma fragilidade do material.

A norma DIN 53295 é utilizada particularmente nas seguintes áreas:

• Painéis de aviação
• Elementos de construção leves com revestimento composto.
• Painéis de alumínio em formato de colmeia colados
• Peças de acabamento interior automotivo

A norma DIN 53295 é considerada importante pelos seguintes motivos:

• Isso melhora a confiabilidade do produto.
• Isso ajuda a prever o desempenho a longo prazo.
• Isso torna os resultados de diferentes fabricantes comparáveis.
• Constitui a base para os requisitos internacionais de qualidade.

Há muitos anos, nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de seus clientes, fornecendo os serviços avançados de ensaio que eles exigem e auxiliando-os no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também oferecemos serviços de ensaio em conformidade com a norma DIN 53295.