Méthode d’essai normalisée ASTM D 7998-19 pour le développement de la résistance à la cohésion des adhésifs pour bois

Le système d’évaluation automatique de l’adhérence Abes est la seule méthode permettant de tester la force d’adhérence pure pendant le durcissement de l’adhésif, car il est beaucoup plus rapide et plus facile à utiliser. C’est la meilleure méthode pour développer de nouveaux adhésifs pour le collage du bois. Cette méthode peut être appliquée à d’autres systèmes adhésifs pour lesquels il serait utile de déterminer la résistance de l’adhésif, mais d’autres substrats peuvent être nécessaires.

Pour préparer le substrat, sélectionnez une surface de substrat adaptée à l’application. Pour le bois, utilisez une tranche de placage d’environ 0,6 à 0,8 millimètre d’épaisseur. Évitez les placages qui sont excessivement ondulés, qui ont une surface inégale et/ou qui contiennent des défauts, y compris une décoloration.

Au moins un jour avant son utilisation, conditionnez le bois non empilé à 21 degrés Celsius et 50 % d’humidité relative. Pour préparer l’échantillon à partir du substrat sélectionné, après le conditionnement, vérifiez que le placage ne présente pas de fissures, de décolorations ou d’irrégularités de grain à éviter lors de la coupe et confirmez le fonctionnement du dispositif de découpe d’échantillon à entraînement pneumatique. Ensuite, utilisez un coupe-échantillon spécial pour couper l’échantillon à une dimension de 20 x 117 x 0,6 à 0,8 millimètre et placez un morceau de placage d’au moins 150 x 300 millimètres sous les lames de coupe avec le grain du placage parallèle à la direction longue.

Avant de lancer le processus de collage, assurez-vous que l’équipement du système d’évaluation automatisé du collage fonctionne correctement conformément à la procédure d’exploitation standard. Et réglez le manomètre basse pression sur 0,2 méga pascals. Le manomètre haute pression à 0,2 mégapascal, le manomètre à 0,55 mégapascals et le manomètre à air froid à 0,2 mégapascal.

Nettoyez les platines de tout adhésif résultant de l’extraction de l’échantillon précédent et ajustez la température du platine à la température souhaitée. Ensuite, équilibrez les platines. Pour le collage de l’échantillon, déchirez d’abord chaque échantillon sur une balance.

Avant d’étaler cinq milligrammes de l’adhésif expérimental sur la borne de 0,5 centimètre de chaque échantillon, fournissant une couverture suffisante de la zone de collage sans pression excessive lors de l’application du deuxième échantillon. Ensuite, pesez à nouveau l’échantillon et placez un deuxième échantillon sur l’adhésif, en veillant à ce que les deux échantillons soient alignés. Pour coller les échantillons, fermez les mâchoires du testeur du système automatisé d’évaluation du collage, en vous assurant que l’échantillon est aligné avec le testeur et appuyez sur Start.

Pour avoir les platines à 120 degrés Celsius, appliquez une pression sur la section chevauchée pendant deux minutes. À la fin du temps de pressage à chaud, rétractez les platines et les poignées et placez les échantillons à 21 degrés Celsius et 50 % d’humidité relative pendant la nuit. Le lendemain matin, insérez un échantillon conditionné dans le testeur du système automatisé d’évaluation de la liaison et appuyez sur Démarrer.

Pour que l’instrument soit commandé, il suffit de tirer une extrémité de l’échantillon à travers le servomoteur tandis que l’autre extrémité de l’échantillon tire sur une cellule de charge fixée aux mâchoires jusqu’à ce que la liaison se rompe. Les plans sont chauds et peuvent causer des brûlures s’ils sont touchés. Assurez-vous également de garder vos mains à l’écart des plans lorsqu’ils se ferment.

L’ordinateur enregistrera la force maximale que l’échantillon peut supporter en tant que force de liaison. Pour déterminer le taux de développement de la résistance d’un adhésif afin d’estimer le temps de presse nécessaire pour les produits à grande échelle, commencez l’essai de résistance à une température de platine de 100 degrés Celsius pendant 10 secondes. À la fin du temps de collage, rétractez les platines et utilisez la fonction de refroidissement par air du système d’évaluation de liaison automatisé pour refroidir l’échantillon à une température proche de la température ambiante.

Lorsque l’échantillon a refroidi, testez-le à nouveau à la même température, mais pendant une période prolongée de temps de collage jusqu’à ce que l’augmentation du temps entraîne une augmentation faible ou nulle de la résistance. Lorsque tous les temps de liaison ont été testés, augmentez la température de 10 degrés Celsius et répétez les applications de pression chauffée pendant des périodes de temps croissantes jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de section linéaire de résistance en fonction du temps aux moments de collage. Si le produit doit répondre à une certaine résistance à la température, chauffez les platines à la température au-dessus de laquelle l’adhésif commence à se ramollir et insérez l’échantillon collé dans l’unité du système d’évaluation automatisé du collage.

Fermez les platines sur l’échantillon pré-collé pendant deux minutes et mesurez la force d’adhérence telle qu’elle a été démontrée pour déterminer tout ramollissement thermique de l’adhésif par rapport à la température de liaison de 120 degrés Celsius. Répétez ensuite le test après une application de pression thermique de 30 minutes et déterminez la résistance de l’adhésif. Si l’adhésif est dégradé thermiquement, l’objectif principal est de déterminer la force d’adhérence ou le taux de développement de la force de cohésion.

Assurez-vous de tester si la défaillance se produit à l’intérieur de l’adhésif lui-même, en raison d’une défaillance de l’adhérence du substrat ou d’une défaillance du substrat. En cas de défaillance du substrat, l’adhésif avait une résistance suffisante. Alors qu’une défaillance cohésive dans l’adhésif en vrac indique une faiblesse de l’adhésif.

Comme le montre cet ensemble de graphiques de développement de la résistance exothermique, à mesure que la température de liaison augmente, des forces de liaison plus élevées peuvent être développées avec des temps de pressage de liaison plus courts. Dans ce graphique dérivé du taux de liaison régressé en fonction de la température, on peut obtenir un taux de développement de résistance accru en moins de temps à des températures plus élevées. Dans cette image, des échantillons échoués et des défauts d’adhérence dus au fait que l’adhésif est plus fort que le bois, ce qui entraîne la rupture de la liaison dans le bois et une défaillance du bois peut être observée.

Dans cet échantillon, une défaillance de la cohésion due au fait que l’adhésif est plus faible que le bois, ce qui entraîne la rupture de la liaison à l’intérieur de l’adhésif, est illustrée. N’oubliez pas de vous assurer que les zones collées se chevauchent d’un demi-centimètre. Comme cette zone est essentielle pour déterminer la force de la liaison.

La sensibilité à la chaleur des liaisons peut être mesurée pour déterminer la température à laquelle l’adhésif se dégradera ou tombera en panne.