Der definitive Leitfaden zur ASTM D903, Schäl- oder Abziehfestigkeit von Klebeverbindungen

Durchführung einer Schäl- oder Ablösefestigkeitsprüfung von Klebeverbindungen

Verfasser Charlie Pryor

ASTM D903 ist ein Standardverfahren zur Bestimmung der Schäl- oder Abziehfestigkeitseigenschaften von Klebeverbindungen, die in zahlreichen Anwendungen in einer noch größeren Anzahl von Branchen zum Einsatz kommen. Beispiele für Materialien, die nach ASTM D903 geprüft werden, sind Kunststofffolien, Haftetiketten und Abdichtungsmaterialien. Der Zweck dieses Leitfadens ist es, eine Einführung in die grundlegenden Elemente eines ASTM D903-Prüfverfahrens und einen Überblick über erforderliche Prüfgeräte, Software und Proben zu vermitteln. Beim Planen von Prüfverfahren nach ASTM D903 darf dieser Leitfaden jedoch nicht als gleichwertiger Ersatz für die Lektüre der kompletten Norm betrachtet werden.

Herausforderungen beim Prüfen nach ASTM D903:

  • Aufzeichnen von Berechnungen in Compliance mit der Norm
  • Ausreichende Datengeschwindigkeit zum Erfassen von Spitzen und Senken
  • Einspannen von Materialien unterschiedlicher Dicke
  • Ausschließen von Rutschen bei dem Prüfvorgang

 

ASTM D903

Warum wird das ASTM D903 Prüfverfahren durchgeführt?

Das ASTM D903-Prüfverfahren wird hauptsächlich zu Forschungs- und Entwicklungszwecken durchgeführt. Da die Prüfung eine 7 Tage lange Konditionierungsfrist vorsieht, ist es schwierig, diese Methode für Qualitätskontrollzwecke zu verwenden. In den meisten Fällen wird das ASTM D903-Prüfverfahren zur Bewertung der chemischen Zusammensetzung eines Isolats für Klebstoffe das die besten Klebeeigenschaften ergibt, verwendet.

Proben und Probenkonditionierung

Für eine Prüfung nach ASTM D903 tmüssen die Klebematerialien in Stücke von 1" x 12" Länge geschnitten werden. Die Proben werden dann von einem flexiblen oder starren Substrat in einem Winkel von 180°  mit einer Ablösungsgeschwindigkeit von 152,4 mm/Min. abgezogen.°Die Prüfmaterialien müssen dick genug sein, um der erwarteten Zugkraft standzuhalten, dürfen aber nicht dicker als 3 mm (1⁄8 in.) sein. Wo möglich ist die Standarddicke von Proben wie folgt: Metalle: 1,6 mm (1/16 in.);; Kunststoffe: 1,6 mm; Holz: 3,175 mm; Gummimischungen, 1.9 mm (0.075in.). Sollte sich die flexible Probe bekanntermaßen unter Belastung ausdehnen, muss ein steiferes Substrat verwendet werden, das sich unter der gleichen Belastung nicht ausdehnt. 

Alle Proben müssen vor dem Prüfverfahren konditioniert werden. Für die Standardkonditionierung gemäß ASTM D903 müssen die Proben 7 Tage lang einer überwachten Luftfeuchtigkeit und Temperatur ausgesetzt werden. Bei manchen Klebstoffen kann die Konditionierungszeit verkürzt werden, wenn die volle Zeit für dieses Material nicht erforderlich ist. Die Prüfung ist so bald wie möglich nach der Entnahme der Probe aus der Konditionierungsumgebung durchzuführen.

ASTM D903 Probenplatzierung

Prüfystem

Aufgrund der bei der Prüfung zum Aufzeichnen der Spitzen und Senken erforderlichen hohen Datenerfassungsgeschwindigkeit empfehlen wir einen Instron Prüfrahmen derSerie 6800 mit Bluehill Universal. Prüfrahmen der Serie 6800 haben eine Datenerfassungsgeschwindigkeit von bis zu 5 kHz. Ein idealer Rahmen für das Prüfen von mit Klebstoff verbundenen Proben ist das 68SC-1 System. Der 68SC-1-Rahmen bietet einen ausreichenden Weg und hat eine Höchstlastkapazität von 1 kN (225 lbs), was für die meisten ASTM D903 Proben ausreichend ist. Ein Prüfrahmen der Serie 6800 mit höherer Kapazität kann erforderlich sein, wenn eine Probe diese Kapazität voraussichtlich überschreiten wird. Um Ihre Prüfverfahren zu erleichtern, enthält das Bluehill Universal Klebstoff-Modul das ASTM D903-Prüfverfahren

ASTM D903 Bluehill Universal

Spannzeugoptionen

Zwar sind erweiterte seitlich wirkende Zugschraubspannzeuge die bei den ASTM D903 Zugverfahren am häufigsten verwendeten Spannzeuge, aber für diese Art von Prüfung sind seitlich wirkende, pneumatische Spannzeuge die bevorzugte Wahl. Mit seitlich wirkenden, pneumatischen Spannzeugen kann ein variabler Luftdruck an die Spannbacken angelegt werden, während die erweiterten seitlich wirkenden Zugschraubspannzeuge bei jeder Probe manuell festgezogen werden müssen. 

Beide dieser Spannsysteme verenden ein patentiertes Schnellwechsel-Spanneinlagen-Design, mit dem das Bedienpersonal die Spanneinlagen einfach und schnell an das jeweilige Probenmaterial anpassen kann. Die am häufigsten eingesetzten Spanneinlagen sind gezahnt, Gummiüberzug oder glatt, ihre Verwendung ist jedoch stark abhängig von den jeweils verwendeten Proben. Manchmal können gezahnte Einlagen zu aggressiv sein und zu vorzeitigem Ausfall an den Spanneinlagen führen, andererseits können bei Gummiüberzügen oder glatten Einsätzen die Proben herausrutschen oder extrudiert werden.

2712-052
250 N-Modell | 2712-052
2610-112
500 N Modell | 2710-0112

Welche Art von Ergebnissen werden aus diesem Test erhalten?

ASTM D903 misst die durchschnittliche Belastung beim Durchschnittswert von 5 verschiedenen Spitzen und Tälern sowie die Gesamtschalenfestigkeit. Die Art des Fehlers, der während des Tests auftritt, sollte ebenfalls zur Analyse aufgezeichnet werden.

ASTM D903 Bluehill Universal

Tipps für einen erfolgreichen Test

Es ist beim Testen von Klebstoffen auf ASTM D903 wichtig, eine hohe Datenerfassungsrate zu verwenden, da eine niedrige Datenrate das System „stumpf“ machen und einige der Spitzen und Täler des Tests verpassen kann, was zu niedrigeren durchschnittlichen Festigkeitswerten führt. Eine hohe Datenrate wie die 5 kHz, die in den Systemen der 6800-Serie von Instron zu finden ist, erfasst die meisten Daten und führt zu den genauesten Berechnungen.

Bei der Prüfung eines dünnen Haftens auf einem dicken Substrat kann das Platzieren der Probe in den Griffen zu einem Versatz in der Lastschnur führen. Die Verwendung von erweiterten seitlich wirkenden Zugschraubspannzeugen ermöglicht die Verstellbarkeit der Spannflächen und kann zum Versetzen des Haftstoffs verwendet werden, so dass die Probe nicht falsch ausgerichtet wird.


Testaufbau
1) Spannzeuge
2) Ausrichtungsplatte
3) Starres Substrat
4) Proben

 

ASTM D903 Probenplatzierung
Related Content

6800 Series Premier Testing Systems Brochure

Instron 6800 Series Universal Testing Systems provide unparalleled accuracy and reliability. Built on a patent-pending Operator Protect system architecture with an all-new Smart-Close Air Kit and Collision Mitigation features, the 6800 Series makes materials testing simpler, smarter, and safer than ever before.

3400 Series - Affordable Testing Solutions

Instron 3400 Series Universal Testing Systems for Tensile, Compression, Bend, and other material property tests.