Стандартный метод испытаний ASTM D3167 на сопротивление отслаиванию клеев с помощью плавающего цилиндра

Стандартный метод испытаний ASTM D3167 на сопротивление отслаиванию клеев с помощью плавающего цилиндра

Стандартный метод испытаний ASTM D3167 для определения сопротивления отслаиванию клеевых соединений при использовании плавающего ролика , разработанный Американским обществом по испытанию материалов (ASTM) , описывает метод определения относительного сопротивления отслаиванию клеевых соединений между жестким и гибким клеем при испытаниях в заданных условиях подготовки и проведения испытаний.

Стандартный метод испытаний ASTM D3167 на сопротивление отслаиванию клеев с помощью плавающего цилиндра

Изменение толщины склеиваемых материалов, как правило, влияет на результаты испытаний. Поэтому толщина плит, используемых для изготовления образцов, должна быть указана в спецификации материала. Если толщина не указана, толщина эластичных клеев должна составлять 0,63 мм, а жестких — 1,63 мм.

Данный метод испытаний используется для приёмочных испытаний и контроля процесса. Он может быть использован в качестве альтернативы стандартному методу испытаний «ASTM D1781 Standard Test Method for Climbing Drum Peel Process for Adhesives» (Стандартный метод испытаний ASTM D1781 для процесса отслаивания клеев с помощью подъемного барабана), если он недоступен. Поскольку угол отслаивания больше, этот метод испытаний считается более строгим.

ASTM D3167 — это стандартная процедура испытания для измерения средней прочности на отрыв (или силы) клея и связующего материала с помощью прибора для испытания на отрыв с плавающим роликом. Этот метод испытания может использоваться для сравнения клеев или методов подготовки клеевых поверхностей. Поэтому данный стандарт часто применяется при разработке и производстве продукции.

ASTM D3167 особенно полезен, когда эластичный клей недостаточно эластичен для стандартного испытания на отслаивание под углом 90 или 180 градусов. В этом стандарте эластичный клей изгибается вокруг вращающегося барабана, а не вокруг собственного острого радиуса изгиба.

Для достижения наилучших результатов, согласно ASTM D3167, ширина образцов должна составлять 12,7 мм, длина жёсткого клея — 20,3 см, а длина гибкого клея — 25,4 см. Дополнительные 5,1 см используются для обмотки гибкого клея вокруг гибочного барабана. В данном стандарте не указано, сколько образцов должно быть испытано, но, как правило, для каждого испытания на отслаивание следует испытывать несколько идентичных образцов.

Стандартная процедура испытаний ASTM D3167 обычно включает следующие этапы:

  • Для испытания вырезают несколько одинаковых образцов. Образцы можно вырезать любым способом; для этого испытания резак не требуется.
  • К верхнему адаптеру присоединяется специальное плавающее цилиндрическое приспособление для испытания на отслаивание, а к нижнему адаптеру прибора для испытания на отслаивание присоединяется еще один держатель, подходящий для гибкого клея.
  • Гибкий клей огибает направляющий цилиндр приспособления, а образец вставляется в нижний держатель. При таком расположении, когда гибкий клей тянется вниз нижним держателем, он отслаивается от жёсткого клея под углом 65 градусов и с большим радиусом изгиба. В процессе отслаивания жёсткий клей проходит через приспособление.
  • Тестер на отслаивание работает со скоростью 15 см/мин.
  • Сила и смещение регистрируются, и определяется среднее усилие отслаивания в диапазоне смещения.
  • Затем рассчитывается среднее значение силы отслаивания и стандартное отклонение среднего значения силы отслаивания среди всех образцов.

ASTM D3167 — это уникальный стандарт, согласно которому гибкий клей изгибается вокруг плавающего барабана диаметром 2,5 см. Этот тест представляет собой более плавный изгиб, чем типичное испытание на отрыв под углом 90 или 180 градусов, что обеспечивает плавное отрывание более жёсткого и гибкого клея.

Для этих испытаний рекомендуется использовать тестер на отрыв. Это устройство состоит из вертикальной силовой рамы, электромеханического привода, тензодатчика, контроллера испытания, программного обеспечения для тестирования и захватов для отрыва.

В областях с высоким уровнем риска, таких как аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение и производство композитных материалов, клеи — это не просто клей; это незаметные герои, скрепляющие конструкции, защищающие от вибрации, температурных колебаний и постоянных нагрузок. Стандарт ASTM D3167 измеряет прочность на отрыв соединений между жёсткими и гибкими материалами, обеспечивая надёжный показатель эффективности клея при моделировании реальных сил отрыва.

Этот метод был разработан для удовлетворения требований современных материалов, таких как композиты на основе углеродного волокна и передовые полимеры. Стандарт ASTM D3167 появился в то время, когда аэрокосмическая и автомобильная промышленность переходили к облегченным конструкциям, где клеи заменили сварку и крепеж. Ранние случаи разрушения клеевых соединений (такие как расслоение панелей или отслоение ламината) выявили необходимость в стандартном испытании на отслоение, способном работать с различными материалами: жесткими, например, металлом или жестким композитом, и гибкими, например, пленкой или резиной.

Область применения настоящего стандарта носит целевой характер: он оценивает относительное сопротивление отслаиванию в контролируемых условиях и идеально подходит для приёмочных испытаний, валидации процесса или сравнения клеев и подготовки поверхности. В отличие от более простых методов, сборка плавающего цилиндра ASTM D3167 имитирует более агрессивный отслоение под углом 90 градусов, что усложняет процесс склеивания и делает его более подходящим для высокопроизводительных применений. Это особенно ценно в ситуациях, когда эластичный клей недостаточно эластичен для стандартных процессов отслоения и служит мостом к более серьёзным сценариям расслоения.

По сути, ASTM D3167 превращает догадки в данные с помощью простой, но строгой установки. Цель испытания — определить истинную прочность клея путем измерения средней силы, необходимой для разделения склеенных деталей под постоянным углом 90 градусов.

Эффективность этого метода обусловлена ​​механикой цилиндра. Он прикладывает к гибкому слою не только растягивающую силу, но и изгибающий момент, ускоряя распространение отслаивания для получения более быстрых и точных результатов. В передовых лабораториях используются специализированные приспособления для обеспечения точности и часто интегрируется программное обеспечение для автоматизированного анализа.

ASTM D3167 — это не просто академический стандарт; это часть процесса обеспечения соответствия. С момента своего создания этот стандарт способствовал снижению количества отказов клеевого соединения в критически важных отраслях. Такие аэрокосмические гиганты, как Boeing, утверждают, что им удалось снизить вес до 20% без ущерба для целостности конструкции за счёт оптимизации клеевых составов в обшивке крыльев и фюзеляжей. Автомобилестроители используют этот стандарт для исследования электростатических покрытий и герметиков, что способствует созданию более безопасных и лёгких транспортных средств при переходе на электромобили.

Недавние испытания показали, что наноматериалы повышают сопротивление отслаиванию на 50%, ускоряя их внедрение в экологичные композитные материалы. В контроле качества преждевременное ухудшение свойств экономит средства, предотвращая дорогостоящие отзывы продукции.

Наша организация, работающая на протяжении многих лет и внимательно следящая за мировыми достижениями в области науки и технологий, располагает командой опытных специалистов и обширной инфраструктурой для проведения испытаний, измерений и анализа в широком спектре областей для предприятий всех секторов. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM D3167 для определения сопротивления отслаиванию клеев с помощью плавающего цилиндра.

WhatsApp