ASTM D3167 黏合劑浮筒剝離強度的標準測試方法

ASTM D3167 黏合劑浮筒剝離強度的標準測試方法

美國材料與試驗協會 (ASTM) 制定的ASTM D3167 標準試驗方法用於測定黏合劑的浮動輥剝離阻力,該方法描述了在規定的製備和試驗條件下,測定剛性黏合劑和柔性黏合劑之間黏合強度相對剝離阻力的試驗方法。

ASTM D3167 黏合劑浮筒剝離強度的標準測試方法

黏合材料厚度的變化通常會影響測試值。因此,用於製作試樣的板材厚度應在材料規格中註明。當未指定厚度時,柔性膠合劑的厚度應為0,63毫米,剛性膠黏劑的厚度應為1,63毫米。

本測試方法用於驗收和製程控制測試。當標準測試方法「ASTM D1781 膠黏劑爬筒剝離試驗標準測試方法」不可用時,可將其作為替代方法。由於剝離角度較大,本測試方法被認為更為嚴格。

ASTM D3167 是一種使用浮動滾筒剝離裝置測量黏合劑和黏合材料平均剝離強度(或剝離力)的標準測試程序。此測試可用於比較黏合劑或黏合劑表面處理程序。因此,該標準在產品開發和製造過程中經常使用。

當柔性黏合劑的柔韌性不足以進行標準的90度或180度剝離測試時,ASTM D3167 尤其適用。在該標準中,柔性黏合劑繞著滾筒彎曲,而不是繞其自身的彎曲半徑彎曲。

為了獲得最佳效果,根據 ASTM D3167 標準,樣品寬度應為 12,7 毫米,剛性黏合劑長度應為 20,3 厘米,柔性黏合劑長度應為 25,4 厘米。多餘的 5,1 公分用於將柔性黏合劑纏繞在彎曲滾筒上。該標準未規定應測試多少個樣品,但通常情況下,每次剝離測試應測試多個相同的樣品。

ASTM D3167標準測試程序一般包括以下步驟:

  • 切割多個相同的樣品進行測試。樣品可以用任何方法切割;本測試不需要樣品切割器。
  • 特殊的浮動圓柱剝離夾具連接到上部適配器,另一個適用於柔性黏合劑的支架連接到下部剝離測試儀適配器。
  • 柔性黏合劑繞夾具的導引筒彎曲,並將試樣插入下部支架。在這種裝置下,當柔性黏合劑被下部支架向下拉時,柔性黏合劑會以65度角和較大的彎曲半徑從剛性黏合劑上剝離。在剝離過程中,剛性黏合劑會穿過夾具。
  • 剝離試驗機的運轉速度為15公分/分鐘。
  • 記錄力和位移,並確定位移範圍內的平均剝離力。
  • 然後計算所有樣本的平均剝離力和平均剝離力的標準差。

ASTM D3167 是一項獨特的標準,它將柔性黏合劑繞著直徑 2,5 公分的浮動滾筒裝置進行彎曲測試。與典型的 90 度或 180 度剝離測試相比,該測試的彎曲程度更為平緩,有助於對剛性更強、柔韌性更好的黏合劑進行平滑的剝離測試。

建議使用剝離測試儀進行這些測試。該設備由垂直負載框架、機電執行器、稱重感測器、測試控制器、測試軟體和剝離夾具組成。

在航空航太、汽車工程和複合材料製造等高風險領域,黏合劑不僅僅是膠水;它們更是默默無聞的英雄,將結構牢固地連接在一起,抵禦振動、溫度波動和持續的壓力。 ASTM D3167 標準測量了剛性和柔性材料之間黏合的剝離強度,從而為模擬真實分離力下的黏合劑性能提供了可靠的測量指標。

該方法是為了滿足碳纖維複合材料和先進聚合物等現代材料的需求而開發的。 ASTM D3167 標準應運而生,當時航空航太和汽車產業正向輕量化設計轉型,黏合劑取代了焊接和緊固件。早期的黏合失效(例如面板分離或層壓板剝落)凸顯了對一種能夠處理不同材料的標準剝離測試的需求:一種是剛性材料,例如金屬或剛性複合材料;另一種是柔性材料,例如薄膜或橡膠。

此標準的範圍明確:它評估受控條件下的相對抗剝離性,非常適合驗收測試、製程驗證或比較膠合劑和表面處理。與更簡單的方法不同,ASTM D3167 的浮動圓柱體組件模擬了更劇烈的 90 度剝離,使黏合更具挑戰性,也更適合高性能應用。當柔性膠黏劑的柔韌性不足以滿足標準剝離製程要求時,它尤其有用,並可作為過渡,避免更嚴重的分層情況。

本質上,ASTM D3167 透過簡單而嚴謹的設定將猜測轉化為數據。其目標是透過測量以一致的 90 度角分離黏合部件所需的平均力來揭示黏合劑的真實強度。

此方法的優勢源自於圓柱體的力學原理。它不僅對柔性層施加拉力,還施加彎矩,從而加速剝離擴展,從而更快、更精確地獲得結果。先進的實驗室使用專門的夾具來確保精度,並通常整合軟體進行自動化分析。

ASTM D3167 不僅僅是一項學術標準,它也是合規流程的一部分。自推出以來,該標準已有效減少了關鍵產業的黏合失效。波音等航空航太巨頭聲稱,透過優化機翼蒙皮和機身的黏合劑,在不影響完整性的情況下,將重量減輕了高達 20%。汽車工程師正在使用該標準來檢驗電泳塗料和密封劑,從而在向電動車轉型的過程中,為打造更安全、更輕的汽車做出貢獻。

最近的測試表明,奈米材料可將抗剝離性能提高50%,從而加速其在永續複合材料中的應用。在品質控制方面,奈米材料性能的過早下降可以避免代價高昂的召回,從而節省成本。

我們多年來一直服務於全球科技發展,並密切關注其發展。我們擁有一支經驗豐富的專業團隊和廣泛的基礎設施,為各行各業的企業提供廣泛領域的測試、測量和分析服務。此外,我們也提供符合 ASTM D3167 標準《黏合劑浮筒剝離強度測試方法》的測試服務。

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