ASTM D903 Schäl- oder Abziehfestigkeit von Klebeverbindungen

ASTM D903 ist ein gängiger Zugtest zur Bewertung der Schäl- oder Abzieheigenschaften von geklebten Materialien, die in einer Vielzahl von Anwendungen in einem noch größeren Spektrum von Branchen eingesetzt werden. Einige Beispiele für nach ASTM D903 getestete Materialien sind Kunststofffolien, Klebeetiketten und wasserdichte Materialien. Dieser Leitfaden soll Sie in die Grundelemente eines ASTM D903-Tests einführen und einen Überblick über die benötigten Testgeräte, Software und Proben geben. Allerdings sollte jeder, der die Durchführung von ASTM D903-Tests plant, diesen Leitfaden nicht als ausreichenden Ersatz für die Lektüre der vollständigen Norm betrachten.

Herausforderungen der ASTM D903-Prüfung:
Berichterstattung über Berechnungen gemäß der Norm
Datenrate ausreichend, um Spitzen und Täler zu erfassen
Wie man Materialien unterschiedlicher Dicke greift
Eliminierung von Schlupf während des Tests

WARUM ASTM D903-TESTS DURCHFÜHREN?
Tests nach ASTM D903 werden hauptsächlich zu Forschungs- und Entwicklungszwecken durchgeführt. Aufgrund der für diesen Test standardmäßig erforderlichen Konditionierungszeit von 7 Tagen ist es schwierig, diese Methode als Qualitätskontrollmaßnahme zu verwenden. In den meisten Fällen wird die ASTM D903-Prüfung verwendet, um eine isolierte chemische Zusammensetzung für Klebstoffe zu bewerten, die die besten Klebstoffeigenschaften bietet.

PROBEN UND PROBENKONDITIONIERUNG
Um einen Test gemäß ASTM D903 durchzuführen, müssen die Klebematerialien in Proben mit einer Länge von 1" x 12" geschnitten werden. Anschließend werden die Proben im 180°-Winkel mit einer Trenngeschwindigkeit von 152,4 mm/min bzw. 6 Zoll/min von einem flexiblen oder starren Substrat abgezogen. Die Prüfmaterialien müssen dick genug sein, um der erwarteten Zugspannung standzuhalten, dürfen jedoch nicht dicker als 3 mm (1⁄8 Zoll) sein. Wo immer möglich, beträgt die Standarddicke der Proben: Metalle: 1,6 mm (1/16 Zoll); Kunststoff, 1/16 Zoll; Holz, 1/8 Zoll; Gummimischungen, 1,9 mm (0,075 Zoll). Wenn bekannt ist, dass sich die flexible Probe unter Belastung ausdehnt, ist es wichtig, ein steiferes Substrat zu verwenden, von dem nicht zu erwarten ist, dass es sich unter der gleichen Belastung ausdehnt.

Alle Proben müssen vor dem Test einer Konditionierung unterzogen werden. Die Standardkonditionierung gemäß ASTM D903 erfordert, dass die Probe sieben Tage lang einer überwachten Luftfeuchtigkeit und Temperatur ausgesetzt wird. Bei einigen Klebstoffen kann die Konditionierungszeit kürzer ausfallen, wenn sie für das jeweilige Material als unnötig erachtet wird. Die Prüfung muss so schnell wie möglich abgeschlossen werden, nachdem die Probe die Konditionierungsumgebung verlassen hat.

TESTSYSTEM
Aufgrund der hohen Datenerfassungsrate, die zur Aufzeichnung der Spitzen und Tiefpunkte während des Tests erforderlich ist, wird ein Testrahmen mit Bluehill Universal empfohlen. Frames haben eine maximale Datenerfassungsrate von bis zu 5 kHz. Ein idealer Rahmen zur Prüfung verklebter Proben ist das 68SC-1-System. Der 68SC-1-Rahmen ermöglicht einen ausreichenden Federweg und hat eine maximale Tragfähigkeit von 1 kN (225 lbs), was für die meisten ASTM D903-Proben geeignet ist. Wenn erwartet wird, dass eine Probe diese Kapazität überschreitet, kann ein Prüfrahmen mit höherer Kapazität erforderlich sein. Um Ihre Tests zu vereinfachen, ist das Klebstoffmodul von Bluehill Universal mit der ASTM D903-Testmethode vorinstalliert.

GRIFFMÖGLICHKEITEN
Obwohl fortschrittliche seitlich wirkende Schraubenspannzeuge die gebräuchlichste Spannlösung für ASTM D903-Prüfungen sind, sind pneumatische seitlich wirkende Spannzeuge die bevorzugte Option für diese Art von Prüfungen. Mit pneumatischen Spannzeugen mit seitlicher Betätigung kann ein variabler Luftdruck auf die Spannzeuge übertragen werden, während die hochentwickelten Spannzeuge mit seitlicher Wirkung an jeder Probe manuell festgezogen werden müssen.
Beide Greiflösungen nutzen ein patentiertes „Schnellwechsel“-Design der Backenflächen, das es dem Bediener ermöglicht, die Backenflächen einfach zu wechseln, um sie an die Anforderungen ihrer Materialien anzupassen. Die am häufigsten verwendeten Backenflächen sind gezahnt, aus Gummi oder mit glatter Oberfläche, aber die Verwendung dieser beiden Flächen hängt stark von den zu prüfenden Proben ab. Manchmal können gezahnte Backenflächen zu aggressiv sein und zu einem vorzeitigen Versagen der Backenflächen führen, während Gummi- oder glatte Flächen manchmal dazu führen können, dass die Probe verrutscht oder herausquillt.

TIPPS FÜR EINEN ERFOLGREICHEN TEST
Beim Testen von Klebstoffen gemäß ASTM D903 ist es wichtig, eine hohe Datenerfassungsrate zu verwenden, da eine niedrige Datenrate das System „abstumpfen“ lassen und einige der Spitzen und Täler während des Tests übersehen kann, was zu niedrigeren durchschnittlichen Festigkeitswerten führt. Eine hohe Datenrate wie die 5 kHz in Systemen erfasst die größtmögliche Datenmenge und führt zu den genauesten Berechnungen.
Beim Testen eines dünnen, auf einem dicken Substrat haftenden Materials kann das Platzieren der Probe in den Spannzeugen zu einem Versatz im Laststrang führen. Die Verwendung fortschrittlicher, seitlich wirkender Schraubenspannvorrichtungen ermöglicht die Einstellbarkeit der Backenflächen und kann zum Versetzen des anhaftenden Werkstücks verwendet werden, sodass es zu keiner Fehlausrichtung der Probe kommt.