17 במאי 2020
אנו מציגים הליך, ASTM D7998-19, להערכה מהירה ועקבית יותר של חוזק יבש ורטוב של קשרי דבק על עץ. השיטה יכולה לשמש גם כדי לספק מידע על התפתחות כוח כפונקציה של טמפרטורה וזמן או שימור כוח עד 250 מעלות צלזיוס.
מערכת ההערכה של Abes Automatic Bond היא השיטה היחידה לבדיקת חוזק הקשר הטהור כאשר הדבק נרפא מכיוון שהוא הרבה יותר מהיר וקל לשימוש. זוהי השיטה הטובה ביותר לפיתוח דבקים חדשים להדבקת עץ. ניתן ליישם שיטה זו על מערכות דבק אחרות שעבורן יעזור לקבוע את חוזק הדבק, אך ייתכן שיידרשו מצעים אחרים.
להכנת המצע, בחר משטח מצע המתאים ליישום. עבור עץ, השתמש בפרוסת פורניר בעובי של כ- 0.6 עד 0.8 מילימטרים. הימנע מציפויים גליים מדי, בעלי משטח לא אחיד ו/או מכילים פגמים כולל שינוי צבע.
לפחות יום אחד לפני השימוש בו, מצב את העץ לא מוערם ב-21 מעלות צלזיוס ו-50% לחות יחסית. כדי להכין את הדגימה מהמצע הנבחר, לאחר המיזוג, בדוק את הפורניר לאיתור סדקים, שינוי צבע או אי סדרים בגרגירים שיש להימנע מהם בעת החיתוך ואשר את הפונקציונליות של מכשיר חיתוך הדגימה המונע פניאומטית. לאחר מכן, השתמש בחותך מיוחד כדי לקצץ את הדגימה למימד של 20 על 117 על 0.6 עד 0.8 מילימטר ולהניח חתיכת פורניר בגודל 150 על 300 מילימטר לפחות מתחת ללהבי החיתוך כשגרגר הפורניר מקביל לכיוון הארוך.
לפני תחילת תהליך ההדבקה, ודא שציוד מערכת הערכת ההדבקה האוטומטית פועל כראוי בהתאם לנוהל ההפעלה הסטנדרטי. והגדר את מד הלחץ הנמוך ל-0.2 מגה פסקל. מד הלחץ הגבוה ל-0.2 מגה-פסקל, מד הקוטב ל-0.55 מגה-פסקל ומד האוויר הקריר ל-0.2 מגה-פסקל.
נקה את הפלטינה מכל דבק שנבע מסחיטה מהדגימה הקודמת והתאם את טמפרטורת הפלטינה לטמפרטורה הרצויה. ואז לאזן את הפלטינות. לצורך הדבקה דביקה של הדגימה, ראשית, קרעו כל דגימה על איזון.
לפני פיזור חמישה מיליגרם של הדבק הניסיוני על הטרמינל 0.5 סנטימטרים של כל דגימה, מתן כיסוי מספיק של אזור ההדבקה ללא סחיטה מוגזמת החוצה עם יישום הדגימה השנייה. לאחר מכן שקלו מחדש את הדגימה והניחו דגימה שנייה על הדבק, תוך הקפדה על כך ששתי הדגימות מיושרות. כדי לחבר את הדגימות, סגור את האחיזה בבודק מערכת הערכת ההדבקה האוטומטית, וודא שהדגימה מיושרת עם הבוחן ולחץ על התחל.
כדי לקבל את הפלטינה של 120 מעלות צלזיוס, הפעל לחץ על החלק החופף למשך שתי דקות. בתום זמן לחיצת החום, משוך את הפלטינה והאחיזה והנח את הדגימות ב-21 מעלות צלזיוס ו-50% לחות יחסית למשך הלילה. למחרת בבוקר, הכנס דגימה מותנית לבודק מערכת הערכת ההדבקה האוטומטית ולחץ על התחל.
כדי לקבל את המכשיר, משוך קצה אחד של הדגימה דרך כונן הסרוו ואילו הקצה השני של הדגימה מושך תא עומס המחובר לאחיזות עד שהחיבור נשבר. התוכניות חמות ועלולות לגרום לכוויות אם נוגעים בהן. כמו כן, הקפידו להרחיק את הידיים מהתוכניות כשהן נסגרות.
המחשב יתעד את הכוח המרבי שהדגימה יכולה לעמוד בו כחוזק הקשר. כדי לקבוע את קצב התפתחות החוזק של דבק כדי להעריך את זמן הלחיצה הנדרש למוצרים בקנה מידה גדול, התחל את בדיקת החוזק בטמפרטורת פלטינה של 100 מעלות צלזיוס למשך 10 שניות. בתום זמן ההדבקה, משוך את הפלטינות והשתמש בתכונת קירור האוויר של מערכת הערכת ההדבקה האוטומטית כדי לקרר את הדגימה לטמפרטורת החדר הקרובה.
כאשר הדגימה התקררה, בדוק את הדגימה שוב באותה טמפרטורה, אך למשך תקופה מוגברת של זמן מליטה עד שהגדלת הזמן מביאה לעלייה מועטה או ללא עלייה בחוזק. לאחר שנבדקו כל זמני הקשר, העלו את הטמפרטורה ב-10 מעלות צלזיוס וחזרו על יישומי הלחץ המחומם לפרקי זמן הולכים וגדלים עד שלא יהיה עוד קטע ליניארי של חוזק לעומת זמן בזמני ההדבקה. אם המוצר צריך לעמוד בעמידות טמפרטורה מסוימת, מחממים את הפלטינה לטמפרטורה שמעליה הדבק מתחיל להתרכך והכנס את הדגימה המודבקת ליחידת מערכת הערכת ההדבקה האוטומטית.
סגור את הפלטינות על הדגימה המודבקת מראש למשך שתי דקות ומדוד את חוזק הקשר כפי שהודגם כדי לקבוע כל ריכוך תרמי של הדבק בהשוואה לטמפרטורת ההדבקה של 120 מעלות צלזיוס. לאחר מכן חזור על הבדיקה לאחר הפעלת לחץ חום של 30 דקות וקבע את חוזק הדבק. אם הדבק מתפרק תרמית מכיוון שהמטרה העיקרית היא לקבוע את חוזק הדבק או את קצב התפתחות החוזק המלוכד.
הקפד לבדוק אם הכשל הוא בתוך הדבק עצמו עקב כשל בהדבקה של המצע או עקב כשל במצע. אם מתרחש כשל במצע, לדבק היה חוזק מספיק. בעוד שכשל מגובש בדבק בתפזורת מעיד על חולשת דבק.
כפי שקבוצה זו של עלילות פיתוח חוזק אקסותרמי מדגימה ככל שטמפרטורת ההדבקה עולה, ניתן לפתח חוזקי מליטה גבוהים יותר בזמני לחיצה קצרים יותר. בתרשים נגזר זה של קצב מליטה רגרסי כנגד טמפרטורה ממחיש שניתן להשיג קצב התפתחות חוזק מוגבר בפחות זמן בטמפרטורות גבוהות יותר. בתמונה זו ניתן להבחין בדגימות כושלות וכשל בהדבקה עקב היותו של הדבק חזק יותר מהעץ וכתוצאה מכך שבירת הקשר בעץ וכשל בעץ.
בעוד שבמדגם זה, מוצג כשל מגובש עקב היותו של הדבק חלש יותר מהעץ וכתוצאה מכך הקשר נשבר בתוך הדבק. זכרו לוודא שהאזורים המלוכדים חופפים בחצי סנטימטר. מכיוון שאזור זה הוא קריטי לקביעת חוזק הקשר.
ניתן למדוד את רגישות החום של הקשרים כדי לקבוע את הטמפרטורה שבה הדבק יתכלה או ייכשל.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מאמר זה מציג את ASTM D7998-19, שיטה מהירה להערכת חוזקן של קשרי דבק על עץ. היא מעריכה הן חוזק יבש והן חוזק רטוב, ומספקת תובנות לגבי התפתחות החוזק כפונקציה של טמפרטורה וזמן.
הערכה מהירה של התפתחות חוזק הקשר הדבקי מאפשרת סינון מהיר יותר של פורמולציות ואופטימיזציה של תהליכים במחקר ופיתוח של דבקים לעץ. השיטה תומכת בהערכה חזויה של יציבות תרמית ומצבי כשל קוהזיוביים, ובכך מפחיתה נשירה בשלבים מאוחרים של תוכניות לפיתוח דבקים. על ידי אספקת נתוני חוזק כמותיים ובעלי רזולוציה של זמן תחת תנאים מבוקרים, היא משפרת את קבלת ההחלטות לגבי מעבר לשלב הייצור (go/no-go) וחיזוי ביצועים בשטח.
השיטה משתלבת ברצף הפיתוח של הדבקים, החל מסריקה ראשונית ועד לתיקוף ביצועים, ומאפשרת התקדמות מבוססת נתונים משלב הגילוי ועד להערכה בקנה מידה פיילוטי.