Apparecchio per la prova di pelatura del tamburo a rulli (ASTM D3167)

Modello n. WTF-RD (acciaio inox)

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Fig. 1: Tamburo a rulli standard

Il Floating Roller Peel Test, o Roller Drum Peel Test, come viene talvolta chiamato, è stato standardizzato per la prima volta dall'ASTM nel 1973 (riferimento 1). Come indicato in tale norma, è utile per le prove di accettazione e di controllo del processo e può essere utilizzato come alternativa al metodo di prova della pelatura a tamburo ascendente (riferimento 2) quando tale attrezzatura non è disponibile. (L'attrezzatura per la prova di pelatura a tamburo ascendente è disponibile presso Wyoming Test Fixtures, Inc. come modello WTF-CD, ed è descritta sul sito web di Wyoming. Apparecchio per la prova di spellatura a tamburo rampante pagina di questo sito). Il test di spellatura con rullo è tuttavia più severo del test di spellatura con tamburo ascendente, poiché l'angolo di spellatura è maggiore.

La fotografia della Fig. 1 mostra due viste dell'attrezzatura completa. L'attrezzatura si attacca alla testa a croce di una macchina per prove di trazione tramite il foro filettato da 0,5"-13 UNC visibile nell'adattatore girevole. I due rulli di supporto del provino, del diametro di 1 pollice e dotati di boccole in bronzo per ridurre al minimo l'attrito, si trovano nella parte inferiore.

Il provino standard di laminato è largo 0,5 pollici e lungo almeno 10 pollici, compresa un'estensione di 2 pollici dell'aderente flessibile a un'estremità, che viene afferrata alla base della macchina di prova. È possibile utilizzare anche campioni di altre dimensioni, fino alla capacità di larghezza di 1 pollice dell'attrezzatura. Il laminato consiste in un aderente flessibile legato a un aderente rigido. Sebbene lo spessore richiesto di ogni aderente dipenda dal tipo di materiale utilizzato, quando non sono specificati gli spessori, la norma ASTM suggerisce 0,025 pollici per l'aderente flessibile e 0,064 pollici per l'aderente rigido. Il requisito fondamentale, tuttavia, è che l'aderente rigido non si pieghi eccessivamente durante la prova.

In genere si fabbrica un pannello largo (lo standard ASTM suggerisce una larghezza di 3 pollici), come indicato nello schizzo sottostante, da cui si tagliano singoli campioni larghi 0,5 pollici. L'estensione di 2 pollici dell'aderente flessibile viene quindi piegata prima o durante l'inserimento del provino nel dispositivo, come indicato nella Fig. 2. Almeno 1 pollice di questa estensione viene utilizzato per la prova. Almeno 1 pollice di questa estensione viene poi afferrato in una presa di trazione standard montata nella base della macchina di prova. La forza media per unità di larghezza del provino necessaria per staccare l'aderente flessibile dall'aderente rigido è la quantità misurata.

I dettagli sulla preparazione dei provini, sulla procedura di prova e sulla riduzione dei dati sono contenuti nella norma ASTM D3167, da cui sono stati tratti gli schizzi della Fig. 2. Ulteriori informazioni procedurali e discussioni utili sono presentate anche nella Referenza 3.

dispositivo di prova a rulli drumpeel_1

Fig. 2: Dettagli della fabbricazione del provino e dell'installazione da ASTM D3167.

L'attrezzatura standard ASTM è in grado di accogliere campioni larghi fino a 1 pollice, con un'aderenza rigida di spessore fino a 0,3 pollici e un'aderenza flessibile di spessore fino a 0,2 pollici.

Se necessario, è possibile progettare e fabbricare dispositivi speciali per accogliere campioni più grandi e non standard. Un esempio è mostrato nella Fig. 3. L'attrezzatura speciale sulla destra può ospitare campioni larghi fino a 1,75 pollici.

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Fig. 3: Apparecchio per la prova di pelatura a rullo di dimensioni standard a sinistra e apparecchio largo 1,75 pollici a destra.

Un altro esempio di apparecchio di dimensioni speciali è quello mostrato a sinistra nella Fig. 4, mentre a destra è raffigurato un apparecchio di dimensioni standard. Questo dispositivo speciale è in grado di accogliere campioni larghi fino a 4 pollici. Ovviamente possiamo fabbricare dispositivi speciali di qualsiasi dimensione desiderata.

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Fig. 4: Apparecchio speciale largo 4" mostrato a sinistra con l'apparecchio standard a destra.

Una versione modificata dell'attrezzatura per la prova di pelatura con tamburo a rulli è stata sviluppata da Boeing, come presentato nel Boeing Specification Support Standard BSS 726 (riferimento 4). Sebbene sia stato titolato per l'uso nel test dei legami metallo-metallo, è usato anche per testare l'incollaggio tra laminati compositi. Il dispositivo è mostrato in Fig. 5.

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Fig. 5: Dispositivo modificato per la prova di spellatura a rullo (rullo flottante) (standard Boeing BSS 7206), una modifica della norma ASTM D3167.

La modifica fondamentale rispetto all'attrezzatura standard ASTM consiste nell'aggiunta di un rullo di supporto intermedio di 3/8 di diametro tra i due rulli principali di 1 pollice di diametro. Si noti anche che l'attrezzatura ha una faccia anteriore aperta, che facilita l'installazione del campione. Il provino standard ha una larghezza di 1 pollice e una lunghezza di 14 pollici, con 2 pollici del provino a un'estremità non incollata. La procedura di prova è essenzialmente la stessa del provino standard ASTM.

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Fig. 6: Apparecchio per prove di pelatura a 90 gradi RD personalizzato (BS EN 1372) mostrato a sinistra con un apparecchio standard a destra.

Fonte di informazioni aggiuntive:

1) Standard ASTM D3167-03 (2003; riapprovato nel 2004), "Floating Roller Peel Resistance of Adhesives", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (prima edizione nel 1973).

2) ASTM Standard D1781-98 (1998; riapprovato nel 2004), "Climbing Drum Peel Test for Adhesives", American Society for Testing and Materials, West Conshohoken, Pennsylvania (prima edizione nel 1960).

3) T.J. Whitney e D.R. Askins, "Determinazione dello spessore minimo dell'aderente per i test adesivi su tamburo rampante e rullo galleggiante", relazione WL-TR-91-4086, Wright Lab, Wright Patterson AFB, Ohio, gennaio 1992.

4) Boeing Specification Support Standard BSS 7206, "Peel, Metal to Metal, Adhesive Bonded," The Boeing Company, Seattle, Washington, originariamente rilasciato nel settembre 1974, rivisto nell'aprile 1986.