Dispositif d'essai de pelage du tambour à rouleaux (ASTM D3167)

Modèle n° WTF-RD (acier inoxydable)

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Fig. 1 : Tambour à rouleaux standard

Le test de pelage au rouleau flottant, ou test de pelage au tambour à rouleaux comme il est parfois appelé, a été normalisé pour la première fois par l'ASTM en 1973 (référence 1). Comme indiqué dans cette norme, il est utile pour les essais d'acceptation et de contrôle des processus, et peut être utilisé comme alternative à la méthode d'essai de pelage sur tambour grimpant (référence 2) lorsque ce dispositif n'est pas disponible. (Le dispositif d'essai de pelage à tambour grimpant est disponible auprès de Wyoming Test Fixtures, Inc. sous le modèle WTF-CD, et est décrit sur le site Web de l'entreprise). Dispositif d'essai de pelage à tambour grimpant page de ce site web). L'essai de pelage du tambour à rouleaux est toutefois plus sévère que l'essai de pelage du tambour grimpant, car l'angle de pelage est plus grand.

La photographie de la figure 1 montre deux vues de l'appareil complet. Le dispositif se fixe à la traverse d'une machine d'essai de traction par le trou fileté UNC 0,5"-13 visible dans l'adaptateur pivotant. Les deux rouleaux de support de l'échantillon de 1 pouce de diamètre, qui contiennent des douilles en bronze pour minimiser la friction, se trouvent en bas.

L'éprouvette de stratifié standard a une largeur de 0,5 po et une longueur d'au moins 10 po, y compris une extension de 2 po de l'adhérence flexible à une extrémité, qui est saisie à la base de la machine d'essai. D'autres largeurs d'échantillons peuvent également être utilisées, jusqu'à la capacité de largeur de 1 pouce de l'appareil. Le stratifié est constitué d'un adhérent souple collé à un adhérent rigide. L'épaisseur requise de chaque adhérence dépend du type de matériau utilisé, mais si aucune épaisseur n'est spécifiée, la norme ASTM suggère 0,025 po pour l'adhérence souple et 0,064 po pour l'adhérence rigide. La condition essentielle, cependant, est que l'adhérence rigide ne se plie pas excessivement pendant l'essai.

Généralement, un panneau large (la norme ASTM suggère une largeur de 3 pouces) est fabriqué, comme indiqué dans le croquis ci-dessous, à partir duquel des échantillons individuels de 0,5 pouce de large sont coupés. L'extension de 2 pouces de l'adhérence flexible est ensuite pliée avant ou pendant l'insertion de l'échantillon dans le dispositif de fixation, de la manière indiquée à la figure 2. Au moins 1 pouce de cette extension est ensuite saisi dans une pince de traction standard montée dans la base de la machine d'essai. La force moyenne par unité de largeur de l'échantillon nécessaire pour détacher l'adhérence souple de l'adhérence rigide est la quantité mesurée.

Les détails de la préparation des échantillons, de la procédure d'essai et de la réduction des données figurent dans la norme ASTM D3167, dont sont tirés les croquis de la figure 2. Des informations complémentaires utiles sur la procédure et une discussion sont également présentées dans la référence 3.

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Fig. 2 : Détails de la fabrication et de l'installation des spécimens selon la norme ASTM D3167.

La fixation standard ASTM peut accueillir des échantillons d'une largeur maximale de 1 pouce, avec un adhérent rigide d'une épaisseur maximale de 0,3 pouce et un adhérent flexible d'une épaisseur maximale de 0,2 pouce.

Des montages spéciaux peuvent être conçus et fabriqués pour accueillir des échantillons plus grands et non standard, si nécessaire. Un exemple est présenté à la figure 3. Le montage spécial de droite peut accueillir des échantillons d'une largeur allant jusqu'à 1,75 pouce.

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Fig. 3 : Dispositif d'essai de pelage du tambour à rouleaux de taille standard à gauche et dispositif de 1,75 pouces de large à droite.

Un autre exemple de gabarit spécial est celui illustré à gauche dans la figure 4, un gabarit standard étant illustré à droite. Ce dispositif spécial peut accueillir des échantillons d'une largeur allant jusqu'à 4 pouces. Il est évident que nous pouvons fabriquer des montages spéciaux de toutes les dimensions souhaitées.

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Fig. 4 : L'appareil spécial de 4" de large est représenté à gauche et l'appareil standard à droite.

Une version modifiée du dispositif d'essai de pelage à rouleaux a été mise au point par Boeing, comme le présente la norme BSS 726 de Boeing Specification Support Standard (référence 4). Bien qu'il ait été conçu pour tester les liaisons métal-métal, il est également utilisé pour tester la liaison adhésive entre les laminés composites. Le montage est illustré à la Fig. 5.

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Fig. 5 : Dispositif modifié de test de pelage du rouleau (rouleau flottant) (norme Boeing BSS 7206), une modification de la norme ASTM D3167.

La principale modification par rapport à la fixation standard de l'ASTM est l'ajout d'un rouleau de support intermédiaire de 3/8 po de diamètre entre les deux rouleaux principaux de 1 po de diamètre. Notez également que la face avant de l'appareil est ouverte, ce qui facilite l'installation de l'échantillon. L'éprouvette standard a une largeur de 1 pouce et une longueur de 14 pouces, avec 2 pouces de l'éprouvette à une extrémité non collée. La procédure d'essai est essentiellement la même que pour le gabarit standard de l'ASTM.

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Fig. 6 : Dispositif d'essai de pelage à 90 degrés RD personnalisé (BS EN 1372) présenté à gauche avec un dispositif standard à droite.

Source d'information supplémentaire :

1) ASTM Standard D3167-03 (2003 ; réapprouvé en 2004), "Floating Roller Peel Resistance of Adhesives", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (publié pour la première fois en 1973).

2) Norme ASTM D1781-98 (1998 ; réapprouvée en 2004), "Climbing Drum Peel Test for Adhesives", American Society for Testing and Materials, West Conshohoken, Pennsylvanie (publiée pour la première fois en 1960).

3) T.J. Whitney et D.R. Askins, "Determination of Minimum Adherend Thickness for Climbing Drum and Floating Roller Adhesive Tests", rapport WL-TR-91-4086, Wright Lab, Wright Patterson AFB, Ohio, janvier 1992.

4) Boeing Specification Support Standard BSS 7206, "Peel, Metal to Metal, Adhesive Bonded", The Boeing Company, Seattle, Washington, initialement publié en septembre 1974, révisé en avril 1986.