Испытание сэндвич-структур по стандарту DIN 53295 — испытание на отслаивание с помощью барабана.

Стандарт «DIN 53295 Испытание сэндвич-конструкций — Испытание на отслаивание с помощью барабана», опубликованный Немецким институтом стандартизации (DIN), описывает метод испытания для определения сопротивления отслаиванию (или прочности на отслаивание) клеевых соединений в сэндвич-конструкциях. Сэндвич-конструкции обычно состоят из двух тонких жестких поверхностных слоев (например, алюминиевых или композитных слоев), соединенных с легким сердечником (например, сотовым материалом, пенопластом или бальзовой древесиной). Эти материалы широко используются в аэрокосмической, автомобильной, железнодорожной, строительной и других отраслях промышленности, где требуется высокое соотношение прочности к весу.

Данный стандарт направлен на оценку того, насколько хорошо клей удерживает поверхностный слой на сердечнике под действием сил отслаивания. Плохая адгезия может привести к расслоению, критической причине разрушения сэндвич-панелей. Испытание позволяет получить количественную оценку качества соединения, обычно выражаемую в виде момента отслаивания (крутящий момент на единицу ширины) или средней силы отслаивания.

В этом методе используется специальное приспособление, известное как альпинистский барабан (или барабанный очистительный аппарат). Принцип работы испытания следующий:

• Подготовка образца: Подготавливается прямоугольный образец типа «сэндвич» (типичные размеры составляют приблизительно 75 мм в ширину и 300 мм в длину, но точные размеры определены в стандарте). Поверхностный слой частично предварительно надрезается или разрыхляется с одного конца для обеспечения адгезии.
• Подготовка: Образец располагается таким образом, чтобы разрыхленный поверхностный слой наматывался и сжимался вокруг центра цилиндрического барабана. Барабан имеет фланцы или торцевые пластины для направления намотки. Гибкие нагрузочные ремни или ленты устанавливаются под креплением барабана и соединяются с нижней траверсой универсальной испытательной машины.
• Процедура: Другой конец образца (все еще прикрепленный) удерживается сверху. По мере того, как ремни испытательной машины тянут вверх, барабан вращается и поднимается вдоль образца. Этот процесс контролируемым образом отслаивает поверхностный слой от сердцевины, имитируя операцию отслаивания на 180 градусов с моментной нагрузкой вместо чистого растяжения.
• Измерение: Непрерывно регистрируется сила, необходимая для отслаивания поверхностного слоя. Основным результатом обычно является средний момент отслаивания на заданной длине отслаивания, рассчитанный на основе крутящего момента, создаваемого приложенной силой, и радиуса барабана. Метод с использованием поднимающегося барабана имеет преимущества, поскольку он обеспечивает относительно постоянный угол отслаивания и уменьшает влияние изгибной жесткости поверхностного слоя по сравнению с более простыми плоскими испытаниями на отслаивание.

Стандарт DIN 53295 тесно связан с другими международными стандартами, применяющими аналогичные методы испытания на отслаивание при подъеме на барабан, и часто цитируется наряду с ними.

• EN 2243-3 Авиационная серия - Конструкционные клеи - Методы испытаний - Часть 3: Испытание на отслаивание при подъеме на барабан
• Метод испытания на отслаивание клеевых соединений с помощью подъемного барабана по стандарту ASTM D1781

Многие современные испытательные установки разработаны таким образом, чтобы одновременно соответствовать всем трем стандартам.

Стандарт DIN 53295 в последние годы продолжает активно использоваться в качестве ссылки в технических характеристиках испытательного оборудования, научных статьях (например, о сердечниках из алюминиевой пены или армированных сэндвич-конструкциях с ферменной структурой) и в промышленных приложениях.

Вкратце, стандарт DIN 53295 основан на измерении силы, необходимой для отслаивания слоя покрытия от сердцевины под определенным углом и с определенной скоростью.

Сэндвич-структура обычно состоит из трех слоев:

• Верхнее покрытие: металлический, композитный или пластиковый лист.
• Основа: Основой является сотовая структура, пенопласт или легкий наполнитель.
• Грунтовка: обеспечивает устойчивость к изгибу в сочетании с финишным покрытием.

Такая конструкция обеспечивает преимущество высокой жесткости при малом весе в аэрокосмической, автомобильной, строительной и морской отраслях.

Стандарт DIN 53295 используется для оценки следующих характеристик:

• прочность сцепления покрытия с сердцевиной
• Адгезионные свойства
• Качество продукции
• Устойчивость к расслоению

Это особенно важно в сфере контроля качества, а также в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах.

Процесс тестирования, по сути, состоит из следующих шагов:

• Покрытие подготавливается таким образом, что один конец отделяется от сердцевины.
• Образец помещается в прибор для экстракционного анализа образцов.
• Как правило, защитное покрытие отслаивается под углом 90 градусов.
• Тяговое усилие прикладывается с постоянной скоростью.
• Измеряется усилие, необходимое для очистки.

Результат обычно выражается следующим образом: Прочность на отслаивание = Сила / Ширина образца.

В стандарте обычно указываются следующие характеристики образцов:

• Образец определенной ширины (например, 25 мм)
• Определенная длина отслаивания
• Контролируемая скорость тестирования
• Условия окружающей среды (температура и влажность)

По результатам теста предоставляется следующая информация:

• Средняя сила отслаивания
• Максимальная сила
• Тип перелома:
• Разрыв адгезии
• Когезионный разрыв
• Ядерный разрыв

Тип разрушения имеет решающее значение для определения того, вызвано ли оно производственным дефектом или слабостью материала.

Стандарт DIN 53295 используется, в частности, в следующих областях:

• Авиационные панели
• Легкие строительные элементы с композитной облицовкой.
• Клееные алюминиевые сотовые панели
• Детали отделки салона автомобиля

Стандарт DIN 53295 считается важным по следующим причинам:

• Это повышает надежность продукции.
• Это помогает прогнозировать долгосрочные результаты.
• Это позволяет сравнивать результаты разных производителей.
• Это составляет основу международных требований к качеству.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию в соответствии со стандартом DIN 53295.