ASTM D3167 粘合剂浮筒剥离强度的标准测试方法

ASTM D3167 粘合剂浮筒剥离强度的标准测试方法

美国材料与试验协会 (ASTM) 制定的ASTM D3167 标准试验方法用于测定粘合剂的浮动辊剥离阻力,该方法描述了在规定的制备和试验条件下,测定刚性粘合剂和柔性粘合剂之间粘合强度相对剥离阻力的试验方法。

ASTM D3167 粘合剂浮筒剥离强度的标准测试方法

粘合材料厚度的变化通常会影响测试值。因此,用于制作试样的板材厚度应在材料规格中注明。当未指定厚度时,柔性胶粘剂的厚度应为0,63毫米,刚性胶粘剂的厚度应为1,63毫米。

本测试方法用于验收和过程控制测试。当标准测试方法“ASTM D1781 胶粘剂爬筒剥离试验标准测试方法”不可用时,可将其作为替代方法。由于剥离角度较大,本测试方法被认为更为严格。

ASTM D3167 是一种使用浮动滚筒剥离装置测量粘合剂和粘合材料平均剥离强度(或剥离力)的标准测试程序。该测试可用于比较粘合剂或粘合剂表面处理程序。因此,该标准在产品开发和制造过程中经常使用。

当柔性粘合剂的柔韧性不足以进行标准的90度或180度剥离测试时,ASTM D3167 尤其适用。在该标准中,柔性粘合剂绕滚筒弯曲,而不是绕其自身的弯曲半径弯曲。

为了获得最佳效果,根据 ASTM D3167 标准,样品宽度应为 12,7 毫米,刚性粘合剂长度应为 20,3 厘米,柔性粘合剂长度应为 25,4 厘米。多余的 5,1 厘米用于将柔性粘合剂缠绕在弯曲滚筒上。该标准未规定应测试多少个样品,但通常情况下,每次剥离测试应测试多个相同的样品。

ASTM D3167标准测试程序一般包括以下步骤:

  • 切割多个相同的样品进行测试。样品可以用任何方法切割;本测试不需要样品切割器。
  • 特殊的浮动圆柱剥离夹具连接到上部适配器,另一个适用于柔性粘合剂的支架连接到下部剥离测试仪适配器。
  • 柔性粘合剂绕夹具的导向筒弯曲,并将试样插入下部支架。在这种装置下,当柔性粘合剂被下部支架向下拉时,柔性粘合剂会以65度角和较大的弯曲半径从刚性粘合剂上剥离。在剥离过程中,刚性粘合剂会穿过夹具。
  • 剥离试验机的运行速度为15厘米/分钟。
  • 记录力和位移,并确定位移范围内的平均剥离力。
  • 然后计算所有样品的平均剥离力和平均剥离力的标准偏差。

ASTM D3167 是一项独特的标准,它将柔性粘合剂绕着直径 2,5 厘米的浮动滚筒装置进行弯曲测试。与典型的 90 度或 180 度剥离测试相比,该测试的弯曲程度更为平缓,有助于对刚性更强、柔韧性更好的粘合剂进行平滑的剥离测试。

建议使用剥离测试仪进行这些测试。该设备由垂直负载框架、机电执行器、称重传感器、测试控制器、测试软件和剥离夹具组成。

在航空航天、汽车工程和复合材料制造等高风险领域,粘合剂不仅仅是胶水;它们更是默默无闻的英雄,将结构牢固地连接在一起,抵御振动、温度波动和持续的压力。ASTM D3167 标准测量了刚性和柔性材料之间粘合的剥离强度,从而为模拟真实分离力下的粘合剂性能提供了可靠的测量指标。

该方法是为了满足碳纤维复合材料和先进聚合物等现代材料的需求而开发的。ASTM D3167 标准应运而生,当时航空航天和汽车行业正向轻量化设计转型,粘合剂取代了焊接和紧固件。早期的粘合失效(例如面板分离或层压板剥落)凸显了对一种能够处理不同材料的标准剥离测试的需求:一种是刚性材料,例如金属或刚性复合材料;另一种是柔性材料,例如薄膜或橡胶。

该标准的范围明确:它评估受控条件下的相对抗剥离性,非常适合验收测试、工艺验证或比较胶粘剂和表面处理。与更简单的方法不同,ASTM D3167 的浮动圆柱体组件模拟了更剧烈的 90 度剥离,使粘合更具挑战性,也更适合高性能应用。当柔性胶粘剂的柔韧性不足以满足标准剥离工艺要求时,它尤其有用,并可作为过渡,避免更严重的分层情况。

本质上,ASTM D3167 通过简单而严谨的设置将猜测转化为数据。其目标是通过测量以一致的 90 度角分离粘合部件所需的平均力来揭示粘合剂的真实强度。

该方法的优势源于圆柱体的力学原理。它不仅对柔性层施加拉力,还施加弯矩,从而加速剥离扩展,从而更快、更精确地获得结果。先进的实验室使用专门的夹具来确保精度,并通常集成软件进行自动化分析。

ASTM D3167 不仅仅是一项学术标准,它也是合规流程的一部分。自推出以来,该标准已有效减少了关键行业的粘合失效。波音等航空航天巨头声称,通过优化机翼蒙皮和机身的粘合剂,在不影响完整性的情况下,将重量减轻了高达 20%。汽车工程师正在使用该标准来检验电泳涂料和密封剂,从而在向电动汽车转型的过程中,为打造更安全、更轻便的汽车做出贡献。

最近的测试表明,纳米材料可将抗剥离性能提高50%,从而加速其在可持续复合材料中的应用。在质量控制方面,纳米材料性能的过早下降可以避免代价高昂的召回,从而节省成本。

我们多年来一直服务于全球科技发展,并密切关注其发展。我们拥有一支经验丰富的专业团队和广泛的基础设施,为各行各业的企业提供广泛领域的测试、测量和分析服务。此外,我们还提供符合 ASTM D3167 标准《粘合剂浮筒剥离强度测试方法》的测试服务。

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