ローラードラム剥離試験治具（ASTM D3167

型番：WTF-RD（ステンレス製）

IMG_2767

図1：標準的なローラードラム

浮遊ローラー剥離試験（ローラードラム剥離試験と呼ばれることもある）は、1973年にASTMによって初めて標準化されました（参考文献1）。 その規格に記載されているように、この試験は受入試験や工程管理試験に価値があり、その治具が利用できない場合は、クライミングドラムピール試験法（文献2）の代替法として使用することができる。(クライミングドラム剥離試験治具は、Wyoming Test Fixtures, Inc.からモデルWTF-CDとして入手可能である。 クライミングドラム剥離試験治具 のページをご覧ください)。ただし、ローラードラムピール試験は、クライミングドラムピール試験よりも剥離の角度が大きいため、より厳しい試験となります。

完全な取付け具の2つの図を図1の写真に示す。この治具は、ピボットアダプターに見える0.5"-13UNCネジ穴を介して引張試験機のクロスヘッドに取り付ける。直径1インチの試験片支持ローラー2個は、摩擦を最小にするための青銅製ブッシングが底部にある。

標準的なラミネート試験片は、幅0.5インチ、長さ10インチ以上で、試験機の底部で把持されるフレキシブル被着体の一端2インチの延長部を含みます。その他の幅の試験片も、固定具の幅容量1インチまで使用できる。ラミネートは、剛性被着体に接着された可撓性被着体から構成されています。各被着体の必要な厚さは使用する材料の種類によって異なりますが、厚さの指定がない場合、ASTM規格は可撓性被着体に0.025インチ、硬質被着体に0.064インチを推奨しています。しかし、重要な要件は、剛性被着体が試験中に過度に曲がらないことです。

通常、下のスケッチに示すように幅の広いパネル（ASTM規格では幅3インチを推奨）を製作し、そこから幅0.5インチの試験片を切り出します。次に、可撓性被着体の2インチの延長部を、試験片を固定具に挿入する前か挿入している間に、図2に示す方法で曲げます。 この延長部の少なくとも1インチを、試験機の底部に取り付けた標準的な引張グリップで把持する。可撓性被着体を剛性被着体から剥離するのに必要な試験片の単位幅当たりの平均力が測定された量である。

試験片の準備、試験手順、データ解析の詳細はASTM D3167に記載されており、図2のスケッチはそこから引用されています。 また、参考文献3には、有用な手続きに関する追加情報と考察が掲載されています。

ローラードラムピールテストフィクスチャー_1

図2：ASTM D3167による試験片の製作と設置の詳細。

ASTM標準取付け具は、最大幅1インチ、厚さ0.3インチまでの硬質被着材および最大厚さ0.2インチまでの軟質被着材に対応します。

必要であれば、より大きな非標準試料に対応できるよう、特別な治具を設計・製作することもできる。その例を図3に示す。右の特殊治具は、幅1.75インチまでの試料に対応する。

ローラードラムピールテストフィクスチャ_2

図3：左が標準サイズのローラードラム剥離試験治具、右が幅1.75インチの治具。

特殊なサイズの治具のもう一つの例は、図4の左側に示されているもので、右側には標準サイズの治具が示されている。 この特殊治具は幅4インチまでの試料に対応する。 もちろん私たちは、必要とされるあらゆるサイズの特殊治具を製作することができる。

IMG_4320

図4：左が4インチ幅の特殊な照明器具、右が標準的な照明器具。

Boeing社は、Boeing Specification Support Standard BSS 726 (Reference 4)で紹介されているように、ローラードラムピールテストフィクスチャの改良版を開発しました。 金属対金属の接着試験用と銘打っていますが、複合材積層板間の接着試験にも使用されています。その治具を図5に示す。

IMG_3789

図5 ASTM D3167を改良したローラードラム（フローティングローラー）剥離試験治具（Boeing Standard BSS 7206）です。

ASTM標準取付け具からの基本的な変更は、直径1インチの2つのメイン・ローラーの間に直径3/8インチの中間サポート・ローラーを追加したことです。また、この取付け具は前面が開いており、試験片の設置が容易になっている。標準試験片は幅1インチ、長さ14インチで、試験片の一端2インチは接着されていない。試験手順は、ASTM標準取付け具の場合と基本的に同じです。

IMG_4136

図6：カスタムRD 90度剥離試験治具（BS EN 1372）を左に、標準治具を右に示す。

追加情報のソース。

1) ASTM 規格 D3167-03（2003 年；2004 年再承認）、「接着剤のフローティングローラー剥離抵抗性」、American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania （初版は 1973 年）。

2) ASTM 規格 D1781-98（1998 年；2004 年再承認）、「接着剤のクライミングドラム剥離試験」、American Society for Testing and Materials, West Conshohoken, Pennsylvania （初版は 1960 年）。

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

4) Boeing Specification Support Standard BSS 7206, "Peel, Metal to Metal, Adhesive Bonded," The Boeing Company, Seattle, Washington, Originally issued September 1974, Revised April 1986.