DIN 53292 Provning av sandwichkonstruktioner - Dragprovning vinkelrätt mot ytor

Standarden ”DIN 53292 Provning av sandwichkonstruktioner - Dragprovning vinkelrätt mot ytorna”, publicerad av Tyska standardiseringsinstitutet (DIN), beskriver metoden för att bestämma draghållfastheten och deformationsbeteendet hos sandwichkonstruktioner (sandwichpaneler eller kompositer) när de utsätts för dragbelastningar vinkelrätt mot deras ytskikt (dvs. plan eller tjockleksbaserad dragprovning).

Sandwichstrukturer består av två tunna, starka ytskikt (skal) som är sammanfogade till ett tjockare, lättare kärnmaterial. Vanliga exempel inkluderar:

• Bikakekärnor (aluminium, papper)
• Skumkärnor (såsom polyuretan, polyvinylklorid (PVC), polyetylentereftalat (PET))
• Används inom flyg (flygplansgolv, vingar, radomer), transport (tåg, lastbilar, bussar), byggnadskonstruktion (isolerade paneler, fasader), marina applikationer och vindkraft (vingkomponenter).

Ytorna ger hårdhet och styrka, medan kärnan ger tjocklek för böjmotstånd med minimal vikt.

Testmetoden som beskrivs i DIN 53292-standarden utvärderar följande:

• Draghållfasthet (vidhäftning) mellan kärnan och ytskikten.
• Kärnmaterialets draghållfasthet i tjockleksriktningen.
• Allmänt felläge (kohesivt fel i kärnan, vidhäftningsfel vid bindningslinjen eller fel i ytskiktet).
• Spännings-töjnings- eller last-deformationsbeteende under vertikal dragbelastning.

Detta är mycket viktigt eftersom sandwichpaneler ofta utsätts för dragspänningar utanför planet (vinkelräta) i verkliga applikationer på grund av tryckskillnader, termisk expansion, böjningsinducerade skalningsspänningar eller direkta dragkrafter.

Grundelementen i denna metod är följande:

• Provgeometri: Plana prover, vanligtvis fyrkantiga eller cirkulära, med ett definierat område (vanligtvis 50 mm x 50 mm eller liknande), utskurna från sandwichpaneler.
• Förberedelse: Limma belastningsblock (metallplattor eller fixturer) till båda ytlagren med ett höghållfast lim för att applicera jämn dragbelastning.
• Belastning: Dragkraften som appliceras vinkelrätt mot ytorna fortsätter tills brott uppstår.
• Mätning: Registrering av maximal belastning, brottspänning (kraft dividerad med den belastade arean) och generellt förlängning eller förskjutning.
• Beräkning: Draghållfasthet = Brottkraft / Testyta.
• Felanalys: Dokumentera var och hur provet misslyckades.

I enlighet med standarden DIN 53292 finns speciella testfixturer på marknaden, så kallade plana dragfixturer eller dragbindningsfixturer. Dessa fixturer säkerställer noggrann uppriktning och jämn spänningsfördelning.

DIN 53292-standarden tillhör en ganska föråldrad familj av sandwichteststandarder:

• DIN 53291 Kompressionstest
• DIN 53293 Böjningsprov
• DIN 53294 Skäregenskaper hos sandwichkärnmaterial.
• DIN 53295 Skalningsmotstånd (trumskalingstest)

Internationellt är den mest liknande och allmänt använda motsvarigheten "ASTM C297 Standard testmetod för plan draghållfasthet hos sandwichstrukturer".

Även om många moderna europeiska och internationella sandwichtester nu hänvisar till EN- eller ISO-standarder, fortsätter DIN 53292-standarden att användas som referens i äldre specifikationer och specifika sektorer.

Kort sagt, standarden DIN 53292 omfattar mekaniska provningsmetoder för sandwichstrukturer, vilka är kompositmaterial som bildas genom att två tunna, starka ytskikt binds till en lätt kärna. Dessa strukturer används ofta inom flyg-, fordons- och byggindustrin på grund av deras höga hållfasthets-viktförhållande.

Denna standard fokuserar på att utvärdera sandwichpanelers mekaniska prestanda, hållfasthet och styvhet under varierande belastningsförhållanden.

Standarden DIN 53292 definierar procedurer för olika grundläggande mekaniska egenskaper:

• Böjprov: Bestämmer sandwichpanelens böjhållfasthet och styvhet. Vanligtvis involverar det trepunkts- eller fyrpunktsböjprov. Grundläggande mätningar inkluderar:
• Maximal böjspänning
• Böjmodul
• Felläge (ytlager vs. kärnfel)
• Skjuvtest: Mäter kärnans skjuvhållfasthet och kärnans skjuvmodul. Vanliga metoder inkluderar:
• Skjuvtest för kort balk
• Kärnskärblockstester
• Kompressionstest: Utvärderar tryckhållfastheten hos ytlagret och kärnan. Utförs vanligtvis som plan kompression (över tjockleken) eller kantkompression (över panelplanet).
• Fläknings- eller separationstest: Utvärderar vidhäftningsstyrkan mellan ytskikt och kärna. Fastställer flagning eller separationsfel under kontrollerade förhållanden.

Under provberedning måste panelerna skäras till de dimensioner som anges för testet. Kanterna måste vara släta och felfria för att förhindra för tidigt brott. Stöd och monteringsfästen måste minimera spänningskoncentrationer.

Eftersom sandwichmaterial är känsliga för fukt och värme under testförhållanden utförs tester under kontrollerade miljöförhållanden (temperatur och fuktighet). Belastningshastigheter standardiseras för att säkerställa repeterbarhet. Nedböjning, kraft och felmod registreras för analys.

Vid rapportering av resultat specificerar denna standard att resultaten ska innehålla följande:

• Materialbeskrivning (kärna och ytplatta)
• Paneltjocklek och densitet
• Detaljer om testinställningar (spann, stödtyp, laddningshastighet)
• Uppmätta mekaniska egenskaper (hållfasthet, modul)
• Observerade fellägen

De huvudsakliga tillämpningarna av DIN 53292-standarden är följande:

• Flyg: Vingpaneler, flygkroppskomponenter
• Fordon: Lätta karosspaneler
• Konstruktion: Sandwichpaneler för fasader eller tak.
• Sjöfart: Båtskrov och däck

DIN 53292-standarden kompletterar andra sandwichteststandarder som ASTM C273/C393 och ISO 14125, men fokuserar specifikt på procedurer optimerade för tyska tekniska tillämpningar.

I många år har vår organisation, med sin kompetenta och erfarna personal, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt dem med att etablera, implementera och förbättra ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med DIN 53292-standarden.