DIN 53295 夹层结构测试 - 滚筒辅助剥离试验

德国标准化协会 (DIN) 发布的标准“DIN 53295 夹层结构测试——滚筒辅助剥离试验”描述了一种测定夹层结构中粘合剂剥离强度（或剥离阻力）的测试方法。夹层结构通常由两层薄而刚性的表面层（例如铝或复合材料层）与轻质芯材（例如蜂窝、泡沫或轻木）粘合而成。这些材料广泛应用于航空航天、汽车、铁路车辆、建筑板材以及其他需要高强度重量比的行业。

该标准侧重于评估粘合剂在剥离力作用下将表面层与芯材粘合的牢固程度。粘合力差会导致分层，这是夹芯板的一种关键失效模式。该测试提供了一种粘合质量的定量测量方法，通常以剥离力矩（单位宽度扭矩）或平均剥离力表示。

该方法使用一种称为爬升滚筒（或滚筒剥离装置）的特殊装置。该试验的工作原理如下：

• 样品制备：制备一个矩形夹层样品（典型尺寸约为宽 75 毫米 x 长 300 毫米，但具体尺寸在标准中规定）。表面层在一端预先部分切割或松开，以确保粘合。
• 装置：将样品放置成使松散的表面层缠绕并压缩在圆柱形滚筒的中心。滚筒带有凸缘或端板以引导缠绕。柔性加载带或箍带安装在滚筒夹具下方，并连接到万能试验机的下横梁。
• 操作步骤：从上方托住样品的另一端（仍连接在测试机上）。随着测试机皮带向上拉动，滚筒旋转并沿样品长度方向爬升。此过程以可控的方式将表层从芯材上剥离，模拟了180度剥离操作，但施加的是力矩载荷而非纯拉伸载荷。
• 测量方法：连续记录剥离表面层所需的力。基本结果通常是特定剥离长度上的平均剥离力矩，该力矩由施加力产生的扭矩和滚筒半径计算得出。爬升滚筒法的优势在于，与更简单的平面剥离试验相比，它能施加相对恒定的剥离角度，并降低表面层弯曲刚度的影响。

DIN 53295 标准与相同或类似的爬升滚筒剥离试验的其他国际标准密切相关，并且经常被一起引用：

• EN 2243-3 航空系列 - 结构胶粘剂 - 试验方法 - 第 3 部分：爬升滚筒剥离试验
• ASTM D1781 粘合剂爬升滚筒剥离试验方法

许多现代测试装置的设计都旨在同时符合这三种标准。

近年来，DIN 53295 标准在测试设备规范、研究论文（例如，关于铝泡沫芯材或增强型桁架夹层结构）和工业应用中仍然被积极引用。

简而言之，DIN 53295 标准是基于测量以特定角度和速度将涂层从芯材上剥离所需的力。

三明治结构通常由三层组成：

• 面层：金属、复合材料或塑料片材。
• 芯材：芯材为蜂窝状、泡沫状或轻质填充物。
• 底漆：与面漆共同提供抗弯强度。

这种结构具有高刚性/低重量的优势，适用于航空航天、汽车、建筑和船舶应用。

DIN 53295 标准用于评估以下特性：

• 涂层芯材粘合强度
• 粘合性能
• 生产质量
• 分层阻力

它在质量控制和研发活动中尤为重要。

测试过程主要遵循以下步骤：

• 涂层经过处理，使其一端与芯材分离。
• 将样品放入样品提取测试机中。
• 涂层通常以 90 度角剥离。
• 拉力以恒定速度施加。
• 测量剥离过程中所需的力。

结果通常表示为：剥离强度 = 力 / 样品宽度。

该标准通常规定了以下样品特性：

• 特定宽度（例如 25 毫米）的样品
• 确定剥离长度
• 受控测试速度
• 环境条件（温度和湿度）

测试后报告以下信息：

• 平均剥离力
• 最大力
• 骨折类型：
• 粘连破裂
• 内聚性破裂
• 核破裂

断裂类型对于确定断裂是由于制造缺陷还是材料缺陷造成的至关重要。

DIN 53295 标准主要应用于以下领域：

• 航空面板
• 采用复合材料覆层的轻质建筑构件。
• 粘合铝蜂窝板
• 汽车内饰件

DIN 53295 标准之所以重要，原因如下：

• 它提高了产品的可靠性。
• 它有助于预测长期表现。
• 它使不同厂家生产的产品结果具有可比性。
• 它是国际质量要求的基础。

多年来，凭借我们经验丰富的专业团队，我们始终关注客户需求，提供先进的测试服务，并协助客户建立、实施和改进管理体系。在此框架下，我们也提供符合DIN 53295标准的测试服务。