DIN 53295 Skúšanie sendvičových konštrukcií - Skúška odlupovaním s pomocou bubna

Norma „DIN 53295 Skúšanie sendvičových konštrukcií – Skúška odlupovaním s bubnovou pomôckou“, ktorú vydal Nemecký inštitút pre normalizáciu (DIN), opisuje testovaciu metódu na stanovenie odolnosti voči odlupovaniu (alebo pevnosti v odlupovaní) adhéznych spojov v sendvičových konštrukciách. Sendvičové konštrukcie sa zvyčajne skladajú z dvoch tenkých, pevných povrchových vrstiev (napr. hliníkových alebo kompozitných vrstiev) spojených s ľahkým jadrom (napr. voštinový materiál, pena alebo balzové drevo). Tieto materiály sa široko používajú v leteckom a kozmickom priemysle, automobilovom priemysle, železničných vozidlách, stavebných paneloch a iných odvetviach, kde sa vyžaduje vysoký pomer pevnosti k hmotnosti.

Táto norma sa zameriava na hodnotenie toho, ako dobre lepidlo drží povrchovú vrstvu k jadru pri odlupovacích silách. Slabá priľnavosť môže viesť k delaminácii, čo je kritický spôsob poruchy sendvičových panelov. Test poskytuje kvantitatívne meradlo kvality spoja, zvyčajne vyjadrené ako odlupovací moment (krútiaci moment na jednotku šírky) alebo priemerná odlupovacia sila.

Táto metóda využíva špeciálne zariadenie známe ako šplhavý bubon (alebo bubnový lúpací prístroj). Princíp testu je nasledovný:

• Príprava vzorky: Pripraví sa obdĺžniková sendvičová vzorka (typické rozmery sú približne 75 mm na šírku x 300 mm na dĺžku, ale presné rozmery sú definované v norme). Povrchová vrstva sa na jednom konci čiastočne predreže alebo uvoľní, aby sa zabezpečila priľnavosť.
• Nastavenie: Vzorka sa umiestni tak, aby uvoľnená povrchová vrstva bola navinutá a stlačená okolo stredu valcového bubna. Bubon má príruby alebo koncové dosky na vedenie navíjania. Pod upínací prípravok bubna sú umiestnené flexibilné zaťažovacie popruhy alebo pásy a pripojené k spodnej priečke univerzálneho testovacieho stroja.
• Postup: Druhý koniec vzorky (stále pripevnený) sa drží zhora. Keď sa pásy testovacieho stroja ťahajú nahor, bubon sa otáča a stúpa pozdĺž vzorky. Tento proces kontrolovaným spôsobom odlupuje povrchovú vrstvu od jadra, čím simuluje 180-stupňovú operáciu odlupovania s momentovým zaťažením namiesto čistého ťahu.
• Meranie: Sila potrebná na odlupovanie povrchovej vrstvy sa kontinuálne zaznamenáva. Základným výsledkom je zvyčajne priemerný moment odlupovania na definovanej dĺžke odlupovania, vypočítaný z krútiaceho momentu generovaného aplikovanou silou a polomeru bubna. Metóda so stúpajúcim bubnom je výhodná, pretože aplikuje relatívne konštantný uhol odlupovania a znižuje vplyv ohybovej tuhosti povrchovej vrstvy v porovnaní s jednoduchšími rovinnými testami odlupovania.

Norma DIN 53295 úzko súvisí s inými medzinárodnými normami pre rovnaký alebo podobný test odlupovania šplhacieho bubna a často sa s nimi cituje:

• EN 2243-3 Letecká séria - Konštrukčné lepidlá - Skúšobné metódy - Časť 3: Skúška odlupovania na stúpajúcom bubne
• Metóda skúšky odlupovania lepidiel na stúpajúcom bubne ASTM D1781

Mnohé moderné testovacie zostavy sú navrhnuté tak, aby spĺňali všetky tri normy súčasne.

Norma DIN 53295 sa v posledných rokoch naďalej aktívne odvoláva v špecifikáciách testovacích zariadení, výskumných prácach (napr. o hliníkových penových jadrách alebo vystužených sendvičových nosníkoch) a priemyselných aplikáciách.

Stručne povedané, norma DIN 53295 je založená na meraní sily potrebnej na odlupovanie povlakovej vrstvy z jadra pod určitým uhlom a rýchlosťou.

Sendvičová konštrukcia sa zvyčajne skladá z troch vrstiev:

• Vrchný náter: Kov, kompozit alebo plastová fólia.
• Jadro: Jadro je tvorené včelinou, penou alebo ľahkým výplňovým materiálom.
• Podsada: Spolu s vrchnou srsťou poskytuje odolnosť voči ohybu.

Táto konštrukcia poskytuje výhodu vysokej tuhosti/nízkej hmotnosti v leteckom, automobilovom, stavebníckom a námornom priemysle.

Norma DIN 53295 sa používa na hodnotenie nasledujúcich charakteristík:

• Adhézna pevnosť povlaku a jadra
• Lepiaci výkon
• Kvalita výroby
• Odolnosť voči delaminácii

Je to obzvlášť dôležité pri kontrole kvality a výskumných a vývojových činnostiach.

Proces testovania v podstate prebieha podľa týchto krokov:

• Povlaková vrstva sa pripraví tak, že jeden koniec je oddelený od jadra.
• Vzorka sa umiestni do testovacieho stroja na kreslenie vzoriek.
• Povlaková vrstva sa zvyčajne odlupuje pod uhlom 90 stupňov.
• Ťahanie sa vykonáva konštantnou rýchlosťou.
• Meria sa sila potrebná počas lúpania.

Výsledok sa zvyčajne vyjadruje ako: Pevnosť v odlupovaní = Sila / Šírka vzorky.

Norma zvyčajne špecifikuje nasledujúce charakteristiky vzorky:

• Vzorka so špecifickou šírkou (napr. 25 mm)
• Definovaná dĺžka lúpania
• Kontrolovaná rýchlosť testu
• Podmienky prostredia (teplota a vlhkosť)

Po teste sa uvádzajú nasledujúce informácie:

• Priemerná sila odlupovania
• Maximálna sila
• Typ zlomeniny:
• Prasknutie adhézie
• Kohézna ruptúra
• Jadrová ruptúra

Typ zlomeniny je rozhodujúci pri určovaní, či je spôsobená výrobnou chybou alebo slabosťou materiálu.

Norma DIN 53295 sa používa najmä v nasledujúcich oblastiach:

• Letecké panely
• Ľahké stavebné prvky s kompozitným obkladom.
• Lepené hliníkové voštinové panely
• Časti obloženia interiéru automobilu

Norma DIN 53295 sa považuje za dôležitú z nasledujúcich dôvodov:

• Zvyšuje spoľahlivosť produktu.
• Pomáha predpovedať dlhodobý výkon.
• Vďaka tomu je možné porovnávať výsledky rôznych výrobcov.
• Tvorí základ pre medzinárodné požiadavky na kvalitu.

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby, ktoré potrebujú, a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov manažérstva. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou DIN 53295.