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
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.
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
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.
