Приспособление для испытания на отслаивание роликового барабана (ASTM D3167)
Модель № WTF-RD (нержавеющая сталь)
Рис. 1: Стандартный роликовый барабан
Испытание на отслаивание с плавающим роликом, или, как его иногда называют, испытание на отслаивание с роликовым барабаном, было впервые стандартизировано ASTM в 1973 году (ссылка 1). Как указано в этом стандарте, он имеет значение для приемочных испытаний и испытаний по контролю процесса и может быть использован в качестве альтернативы методу испытания на отслаивание с поднимающимся барабаном (ссылка 2), когда это приспособление недоступно. (Приспособление для испытания на отслаивание барабана Climbing Drum можно приобрести в компании Wyoming Test Fixtures, Inc. как модель WTF-CD, и оно описано на странице Приспособление для испытания на зачистку барабана с подъемом страница этого сайта). Испытание Roller Drum Peel является более серьезным испытанием, чем испытание Climbing Drum Peel, поскольку угол отслаивания больше.
Два вида приспособления в сборе показаны на фотографии рис. 1. Приспособление крепится к траверсе машины для испытаний на растяжение через резьбовое отверстие 0,5"-13 UNC, которое видно в поворотном адаптере. Два опорных ролика диаметром 1 дюйм, которые содержат бронзовые втулки для минимизации трения, находятся внизу.
Стандартный образец для испытания ламината имеет ширину 0,5 дюйма и длину не менее 10 дюймов, включая удлинение гибкой связки на 2 дюйма с одного конца, который захватывается на основании испытательной машины. Можно использовать образцы и другой ширины, вплоть до ширины 1 дюйм в приспособлении. Ламинат состоит из гибкого адгезива, соединенного с жестким адгезивом. Хотя требуемая толщина каждого скрепления зависит от типа используемого материала, если толщина не указана, стандарт ASTM предлагает 0,025 дюйма для гибкого скрепления и 0,064 дюйма для жесткого скрепления. Однако критически важным требованием является то, что жесткое соединение не должно чрезмерно изгибаться во время испытания.
Обычно изготавливается широкая панель (стандарт ASTM предлагает ширину 3 дюйма), как показано на рисунке ниже, из которой вырезаются отдельные образцы шириной 0,5 дюйма. Затем 2 дюйма гибкого удлинителя сгибаются либо до, либо во время установки образца в приспособление, как показано на рис. 2. Затем по меньшей мере 1 дюйм этого удлинения захватывается стандартным растягивающим захватом, установленным в основании испытательной машины. Измеряется средняя сила на единицу ширины образца, необходимая для отрыва гибкого крепления от жесткого крепления.
Подробная информация о подготовке образцов, процедуре испытания и сокращении данных содержится в стандарте ASTM D3167, из которого взяты эскизы рис. 2. Полезная дополнительная информация и обсуждение процедуры также представлены в ссылке 3.
Рис. 2: Детали изготовления и установки образцов из ASTM D3167.
Стандартное приспособление ASTM подходит для образцов шириной до 1 дюйма, с жестким прилипанием толщиной до 0,3 дюйма и гибким прилипанием толщиной до 0,2 дюйма.
При необходимости могут быть разработаны и изготовлены специальные приспособления для размещения больших нестандартных образцов. Пример показан на рис. 3. Специальное приспособление справа подходит для образцов шириной до 1,75 дюйма.
Рис. 3: Приспособление для испытания на отслаивание роликового барабана стандартного размера слева и приспособление шириной 1,75 дюйма справа.
Другой пример приспособления специального размера - приспособление, показанное слева на рис. 4, справа - приспособление стандартного размера. Это специальное приспособление подходит для образцов шириной до 4 дюймов. Разумеется, мы можем изготовить специальные приспособления любого требуемого размера.
Рис. 4: Специальное крепление шириной 4" показано слева, стандартное крепление - справа.
Модифицированная версия приспособления для испытания на отслаивание роликового барабана была разработана компанией Boeing, как представлено в стандарте поддержки спецификации Boeing BSS 726 (ссылка 4). Хотя приспособление было разработано для испытания соединений металл-металл, оно также используется для испытания клеевого соединения между композитными ламинатами. Приспособление показано на рис. 5.
Рис. 5: Модифицированное приспособление для испытания на отслаивание роликового барабана (плавающего ролика) (стандарт Boeing BSS 7206), модификация стандарта ASTM D3167.
Основное изменение по сравнению со стандартным приспособлением ASTM заключается в добавлении промежуточного опорного ролика диаметром 3/8 дюйма между двумя основными роликами диаметром 1 дюйм. Обратите внимание, что приспособление имеет открытую переднюю поверхность, что облегчает установку образцов. Стандартный образец имеет ширину 1 дюйм и длину 14 дюймов, причем 2 дюйма с одного конца образца не закреплены. Процедура испытания в основном такая же, как и для стандартного приспособления ASTM.
Рис. 6: Специальное приспособление RD для испытания на отслаивание под углом 90 градусов (BS EN 1372) показано слева, а стандартное приспособление - справа.
Источник дополнительной информации:
1) Стандарт ASTM D3167-03 (2003; повторно утвержден в 2004 г.), "Устойчивость к отслаиванию плавающего валика клея", Американское общество по испытаниям и материалам, Западный Консхокен, Пенсильвания (впервые выпущен в 1973 г.).
2) Стандарт ASTM D1781-98 (1998 г.; повторно утвержден в 2004 г.), "Испытание на отслаивание клея на барабане", Американское общество по испытаниям и материалам, Вест Консхокен, Пенсильвания (впервые выпущен в 1960 г.).
3) Т.Дж. Уитни и Д.Р. Аскинс, "Определение минимальной толщины сцепления для испытаний клея на барабане и плавающем валике", отчет WL-TR-91-4086, лаборатория Райт, ВБ Райт Паттерсон, Огайо, январь 1992 года.
4) Стандарт поддержки спецификаций Boeing BSS 7206, "Зачистка, металл к металлу, скрепленная клеем", The Boeing Company, Сиэтл, Вашингтон, первоначально выпущен в сентябре 1974 года, пересмотрен в апреле 1986 года.