Tiêu chuẩn DIN 53295 Thử nghiệm cấu trúc sandwich - Thử nghiệm bóc tách với sự hỗ trợ của trống quay

Tiêu chuẩn DIN 53295 Thử nghiệm cấu trúc sandwich - Thử nghiệm bóc tách với sự hỗ trợ của trống quay

Tiêu chuẩn “DIN 53295 Thử nghiệm cấu trúc dạng sandwich - Thử nghiệm bóc tách bằng trống hỗ trợ”, do Viện Tiêu chuẩn hóa Đức (DIN) ban hành, mô tả phương pháp thử nghiệm để xác định khả năng chống bóc tách (hoặc độ bền bóc tách) của các mối nối keo trong cấu trúc dạng sandwich. Cấu trúc dạng sandwich thường bao gồm hai lớp bề mặt mỏng, cứng (ví dụ: lớp nhôm hoặc vật liệu composite) được liên kết với một vật liệu lõi nhẹ (ví dụ: dạng tổ ong, xốp hoặc gỗ balsa). Những vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô, xe lửa, tấm xây dựng và các ngành công nghiệp khác yêu cầu tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao.

Tiêu chuẩn DIN 53295 Thử nghiệm cấu trúc sandwich - Thử nghiệm bóc tách với sự hỗ trợ của trống quay

Tiêu chuẩn này tập trung vào việc đánh giá độ bám dính của chất kết dính giữa lớp bề mặt và lớp lõi dưới tác động của lực bóc tách. Độ bám dính kém có thể dẫn đến hiện tượng tách lớp, một dạng hỏng hóc nghiêm trọng trong các tấm composite dạng sandwich. Thử nghiệm cung cấp một thước đo định lượng về chất lượng liên kết, thường được biểu thị bằng mômen bóc tách (mômen xoắn trên một đơn vị chiều rộng) hoặc lực bóc tách trung bình.

Phương pháp này sử dụng một thiết bị đặc biệt được gọi là trống leo (hoặc thiết bị bóc vỏ trống). Nguyên lý hoạt động của thử nghiệm như sau:

  • Chuẩn bị mẫu: Chuẩn bị một mẫu dạng bánh sandwich hình chữ nhật (kích thước điển hình là khoảng 75 mm chiều rộng x 300 mm chiều dài, nhưng kích thước chính xác được quy định trong tiêu chuẩn). Lớp bề mặt được cắt trước một phần hoặc nới lỏng ở một đầu để đảm bảo độ bám dính.
  • Thiết lập: Mẫu được định vị sao cho lớp bề mặt bị nới lỏng được cuộn và nén xung quanh tâm của một trống hình trụ. Trống có các mặt bích hoặc tấm chắn ở hai đầu để dẫn hướng quá trình cuộn. Các dây đai hoặc dải tải mềm dẻo được lắp đặt bên dưới giá đỡ trống và được kết nối với đầu ngang phía dưới của máy thử nghiệm đa năng.
  • Quy trình: Đầu còn lại của mẫu (vẫn còn gắn liền) được giữ từ phía trên. Khi dây đai của máy thử kéo lên, trống quay và di chuyển dọc theo chiều dài của mẫu. Quá trình này bóc tách lớp bề mặt khỏi lõi một cách có kiểm soát, mô phỏng thao tác bóc tách 180 độ với tải trọng momen thay vì lực căng thuần túy.
  • Phương pháp đo: Lực cần thiết để bóc lớp bề mặt được ghi lại liên tục. Kết quả cơ bản thường là mômen bóc trung bình trên một chiều dài bóc xác định, được tính toán từ mômen xoắn sinh ra bởi lực tác dụng và bán kính trống. Phương pháp trống leo có ưu điểm là áp dụng góc bóc tương đối ổn định và giảm ảnh hưởng của độ cứng uốn của lớp bề mặt so với các thử nghiệm bóc phẳng đơn giản hơn.

Tiêu chuẩn DIN 53295 có liên quan chặt chẽ đến, và thường được trích dẫn cùng với, các tiêu chuẩn quốc tế khác về cùng hoặc tương tự thử nghiệm bóc tách trống leo:

  • Tiêu chuẩn EN 2243-3 Hàng không - Keo dán kết cấu - Phương pháp thử nghiệm - Phần 3: Thử nghiệm bóc tách bằng trống leo
  • Phương pháp thử độ bóc tách bằng trống leo ASTM D1781 dành cho chất kết dính.

Nhiều hệ thống thử nghiệm hiện đại được thiết kế để tuân thủ đồng thời cả ba tiêu chuẩn.

Tiêu chuẩn DIN 53295 vẫn tiếp tục được tham khảo tích cực trong những năm gần đây trong các thông số kỹ thuật thiết bị thử nghiệm, các bài báo nghiên cứu (ví dụ: về lõi xốp nhôm hoặc kết cấu giàn gia cường) và các ứng dụng công nghiệp.

Tóm lại, tiêu chuẩn DIN 53295 dựa trên việc đo lực cần thiết để bóc lớp phủ khỏi lõi ở một góc và tốc độ cụ thể.

Cấu trúc bánh sandwich thường bao gồm ba lớp:

  • Lớp phủ ngoài cùng: Tấm kim loại, vật liệu tổng hợp hoặc nhựa.
  • Lõi: Lõi có thể là dạng tổ ong, xốp hoặc chất độn nhẹ.
  • Lớp sơn lót: Cung cấp khả năng chống uốn cong cùng với lớp sơn phủ.

Cấu trúc này mang lại ưu điểm về độ cứng cao/trọng lượng thấp trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, ô tô, xây dựng và hàng hải.

Tiêu chuẩn DIN 53295 được sử dụng để đánh giá các đặc tính sau:

  • độ bền liên kết giữa lớp phủ và lõi
  • Hiệu suất kết dính
  • Chất lượng sản xuất
  • Khả năng chống tách lớp

Điều này đặc biệt quan trọng trong công tác kiểm soát chất lượng và các hoạt động nghiên cứu và phát triển.

Quy trình kiểm thử về cơ bản tuân theo các bước sau:

  • Lớp phủ được chuẩn bị sao cho một đầu được tách rời khỏi lõi.
  • Mẫu được đặt vào máy thử nghiệm chiết xuất mẫu.
  • Lớp phủ thường được bóc ra ở góc 90 độ.
  • Lực kéo được tác dụng với tốc độ không đổi.
  • Lực cần thiết trong quá trình bóc vỏ được đo lường.

Kết quả thường được biểu thị như sau: Độ bền bóc tách = Lực / Chiều rộng mẫu.

Tiêu chuẩn thường quy định các đặc điểm mẫu sau:

  • Mẫu có chiều rộng cụ thể (ví dụ: 25 mm)
  • Chiều dài bóc vỏ xác định
  • Tốc độ kiểm tra được kiểm soát
  • Điều kiện môi trường (nhiệt độ và độ ẩm)

Sau khi tiến hành thử nghiệm, các thông tin sau đây được báo cáo:

  • Lực bóc tách trung bình
  • Lực tối đa
  • Loại gãy xương:
  • Đứt dính
  • Sự đứt gãy kết dính
  • sự vỡ hạt nhân

Loại vết nứt đóng vai trò quan trọng trong việc xác định xem đó là do lỗi sản xuất hay do điểm yếu của vật liệu.

Tiêu chuẩn DIN 53295 được sử dụng đặc biệt trong các lĩnh vực sau:

  • Tấm panel hàng không
  • Các cấu kiện xây dựng trọng lượng nhẹ với lớp phủ composite.
  • Tấm nhôm dạng tổ ong dán
  • các bộ phận trang trí nội thất ô tô

Tiêu chuẩn DIN 53295 được xem là quan trọng vì những lý do sau:

  • Nó giúp cải thiện độ tin cậy của sản phẩm.
  • Nó giúp dự đoán hiệu suất dài hạn.
  • Điều này giúp so sánh kết quả của các nhà sản xuất khác nhau.
  • Nó tạo thành cơ sở cho các yêu cầu chất lượng quốc tế.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm thử tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ họ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ kiểm thử theo tiêu chuẩn DIN 53295.

WhatsApp