Maßgeblicher Leitfaden zu ASTM D903, Schäl- oder Ablösefestigkeit von Klebeverbindungen

Durchführen eines Schäl- oder Ablösefestigkeitsverfahrens 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 dieser Anleitung ist eine Einführung in die grundlegenden Elemente eines ASTM D903-Prüfverfahrens und ein Überblick über erforderliche Prüfgeräte, Software und Proben. Beim Planen von Prüfverfahren nach ASTM D903 darf jedoch diese Anleitung nicht als gleichwertiger Ersatz für das Lesen der vollständigen Norm betrachtet werden.

Herausforderungen beim Prüfen nach ASTM D903:

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

 

ASTM D903

Warum das ASTM-D903-Prüfverfahren durchführen?

Das ASTM-D903-Prüfverfahren wird hauptsächlich zu Forschungs- und Entwicklungszwecken durchgeführt. Da die Prüfung eine 7 Tage lange Konditionierung von Proben 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 verwendet, das die besten Klebeigenschaften ergibt.

Proben und Probenkonditionierung

Für eine Prüfung nach ASTM D903 müssen 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 Abzugsgeschwindigkeit von 152,4 mm/min abgezogen. Das Probenmaterial muss dick genug sein, um der erwarteten Zugkraft zu widerstehen, darf aber nicht dicker als 3 mm sein. Wo möglich ist die Standarddicke von Proben wie folgt: Metalle: 1,6 mm; Kunststoffe: 1,6 mm; Holz: 3,2 mm; Gummimischungen, 1,9 mm. 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 unnötig lang erscheint. Die Prüfung ist so bald wie möglich nach der Entnahme der Probe aus der Konditionierungsumgebung durchzuführen.

ASTM D903 Probenplatzierung

Prüfsystem

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, was für die meisten ASTM D903 Proben ausreichend ist. Ein Prüfrahmen der Serie 6800 höherer Kapazität kann erforderlich werden, wenn eine Probe diese Kapazität übersteigt. 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-Prüfungen 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 von Hand festgezogen werden müssen.

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

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

Welche Art von Ergebnissen erhält man von dieser Prüfung?

ASTM D903 misst die durchschnittliche Last mit dem Mittelwert von 5 verschiedenen Spitzen und Senken sowie die Gesamt-Schälfestigkeit. Die Art des Versagens, die während der Prüfung auftritt, sollte ebenfalls zu Analysezwecken aufgezeichnet werden.

ASTM D903 Bluehill Universal

Tipps für eine erfolgreiche Prüfung

Es ist von Bedeutung, eine hohe Datenerfassungsrate zu verwenden, wenn Klebstoffe gemäß ASTM D903 geprüft werden, da eine niedrige Datenerfassungsrate das System abflachen und manche der Spitzen und Senken während der Prüfung verpassen könnte, was zu niedrigeren durchschnittlichen Stärkewerten führen würde. Eine hohe Datenerfassungsrate wie die 5 kHz der Systeme der Instron Serie 6800 erfassen die meisten Daten und erzielen die genauesten Berechnungen.

Beim Prüfen eines dünnen Klebstoffes auf einem dicken Substrat kann das Platzieren der Probe in das Spannzeug einen Versatz in der Loadstring verursachen. 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.

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.

Bluehill Universal Brochure

Bluehill Universal Software is built from the ground-up for touch interaction and an intuitive user experience. Discover simpler and smarter testing with features such as pre-loaded test methods, QuickTest in seconds, enhanced data exporting: and Instron Connect – a new feature that provides a direct communication link to Service. Users of previous versions of software such as Bluehill 2 and Bluehill 3 can easily upgrade to the newest version of Bluehill.

2712-04X Series Pneumatic Side-Action Grips

Pneumatic side-action grips offer a versatile gripping solution for a wide range of materials. Rated capacities between 1 and 10 kN.

2710 Series Screw Side Action Grips

Screw side action grips provide a simple and effective method for holding test specimens and can be used in a wide range of applications.