2020년 5월 17일
우리는 목재에 대한 접착 결합의 건조 및 습윤 강도에 대한 신속하고 일관된 평가를 위해 ASTM D7998-19 절차를 제시합니다. 이 방법은 또한 250 ° C까지의 온도 및 시간 또는 강도 유지의 함수로서 강도 개발에 대한 정보를 제공하는 데 사용될 수 있습니다.
Abes 자동 접착 평가 시스템은 훨씬 빠르고 사용하기 쉽기 때문에 접착제가 경화될 때 순면 접착 강도를 테스트하는 유일한 방법입니다. 목재 접착을 위한 새로운 접착제를 개발하는 가장 좋은 방법입니다. 이 방법은 접착제의 강도를 결정하는 데 도움이 되는 다른 접착 시스템에 적용할 수 있지만 다른 기판이 필요할 수 있습니다.
기판을 준비하려면 응용 분야에 적합한 기판 표면을 선택하십시오. 나무의 경우 두께가 약 0.6-0.8mm인 베니어 조각을 사용하십시오. 과도하게 물결 모양이거나 표면이 고르지 않거나 변색을 포함한 결함이 있는 베니어판을 피하십시오.
사용하기 최소 하루 전에 나무를 섭씨 21도, 상대 습도 50%에서 쌓지 않은 상태로 조절하십시오. 선택한 기판에서 시편을 준비하려면 컨디셔닝 후 절단 시 피해야 할 균열, 변색 또는 입자 불규칙성이 있는지 베니어판을 확인하고 공압 구동 시편 절단 장치의 기능을 확인하십시오. 다음으로, 특수 절단기를 사용하여 시편을 20 x 117 x 0.6 - 0.8mm 치수로 자르고 베니어 입자가 긴 방향과 평행하도록 절단 날 아래에 최소 150 x 300mm 베니어 조각을 놓습니다.
본딩 프로세스를 시작하기 전에 자동 본딩 평가 시스템 장비가 표준 작동 절차에 따라 제대로 작동하는지 확인하십시오. 그리고 저압 게이지를 0.2메가파스칼로 설정합니다. 고압 게이지는 0.2 메가 파스칼, 폴 게이지는 0.55 메가 파스칼, 냉기 게이지는 0.2 메가 파스칼입니다.
이전 샘플에서 짜낸 결과 생성된 접착제의 백금을 청소하고 백금 온도를 원하는 온도로 조정합니다. 그런 다음 백금을 평형을 이룹니다. 시편의 접착 결합을 위해 먼저 저울에서 각 시편을 찢습니다.
실험용 접착제 5mg을 말단에 바르기 전에 각 시편을 0.5cm 정도 펴서 두 번째 시편을 도포할 때 과도하게 짜내지 않고 접착 영역을 충분히 커버합니다. 그런 다음 시편의 무게를 다시 측정하고 두 번째 시편을 접착제 위에 놓고 두 시편이 정렬되도록 주의합니다. 시편을 접착하려면 자동 접착 평가 시스템 테스터의 그립을 닫고 샘플이 테스터와 정렬되었는지 확인하고 시작을 누릅니다.
섭씨 120도의 백금을 얻으려면 겹쳐진 부분에 2분 동안 압력을 가합니다. 열 압착 시간이 끝나면 백금과 그립을 집어넣고 시편을 섭씨 21도, 상대 습도 50%의 온도에서 밤새 놓습니다. 다음 날 아침, 컨디셔닝된 샘플을 자동 접합 평가 시스템 테스터에 삽입하고 시작을 누릅니다.
기기를 사용하려면 서보 드라이브를 통해 시편의 한쪽 끝을 당기고 샘플의 다른 쪽 끝은 본드가 끊어질 때까지 그립에 부착된 로드 셀을 당깁니다. 계획은 뜨거워서 만지면 화상을 입을 수 있습니다. 또한 계획이 마감될 때 계획에서 손을 떼지 마십시오.
컴퓨터는 샘플이 견딜 수 있는 최대 힘을 결합 강도로 기록합니다. 대규모 제품에 필요한 프레스 시간을 추정하기 위해 접착제의 강도 발달 속도를 측정하려면 섭씨 100도의 백금 온도에서 10초 동안 강도 테스트를 시작합니다. 접합 시간이 끝나면 백금을 후퇴시키고 자동 접합 평가 시스템의 공기 냉각 기능을 사용하여 시료를 실온에 가깝게 냉각합니다.
샘플이 냉각되면 동일한 온도에서 샘플을 다시 테스트하되 시간이 증가할 때까지 접착 시간이 증가하면 강도가 거의 또는 전혀 증가하지 않습니다. 모든 접합 시간이 테스트되면 온도를 섭씨 10도 올리고 접합 시간에서 시간 대비 강도의 선형 단면이 더 이상 없을 때까지 가열된 압력 적용을 반복합니다. 제품이 특정 온도 저항을 충족해야 하는 경우 접착제가 부드러워지기 시작하는 온도까지 백금을 가열하고 결합된 샘플을 자동 접착 평가 시스템 장치에 삽입합니다.
사전 접합된 샘플에 백금을 2분 동안 닫고 입증된 대로 결합 강도를 측정하여 섭씨 120도의 결합 온도와 비교하여 접착제의 열 연화를 확인합니다. 그런 다음 30분 동안 열 압력을 가한 후 테스트를 반복하고 접착제의 강도를 결정합니다. 접착제가 열적으로 분해되는 경우 주요 목적은 접착 강도 또는 응집 강도 발달 속도를 결정하는 것입니다.
접착제 자체에 결함이 있는지 아니면 기판 실패로 인한 것인지 테스트하십시오. 기판 파손이 발생하면 접착제가 충분한 강도를 갖습니다. 벌크 접착제의 응집력 실패는 접착제의 약점을 나타냅니다.
이 발열 강도 개발 플롯 세트에서 알 수 있듯이 접합 온도가 증가함에 따라 더 짧은 접착 압착 시간으로 더 높은 접합 강도를 개발할 수 있습니다. 온도에 대한 회귀 결합 속도의 이 파생된 플롯에서 증가된 강도 개발 속도는 더 높은 온도에서 더 짧은 시간에 달성할 수 있음을 보여줍니다. 이 이미지에서는 접착제가 목재보다 강하여 접착 불량이 발생하여 목재의 접착이 끊어지고 목재 파손이 관찰될 수 있습니다.
이 샘플에서는 접착제가 나무보다 약하여 접착제 내에서 결합이 끊어지기 때문에 응집력 있는 실패가 표시됩니다. 접착 영역이 50cm 겹치는지 확인하십시오. 이 영역은 결합의 강도를 결정하는 데 중요하기 때문입니다.
접착의 열 민감도를 측정하여 접착제가 열화되거나 파손되는 온도를 결정할 수 있습니다.
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본 논문에서는 목재 접착제의 강도를 평가하는 신속한 방법인 ASTM D7998-19를 소개합니다. 이 방법은 건조 강도와 습윤 강도를 모두 평가하여, 온도와 시간에 따른 강도 발달에 대한 통찰을 제공합니다.
접착 결합 강도 발달의 신속한 평가는 목재 접착제 연구 개발에서 더욱 빠른 포뮬레이션 스크리닝과 공정 최적화를 가능하게 합니다. 이 방법은 열적 안정성과 응집 파괴 모드의 예측적 평가를 지원하여, 접착제 개발 프로그램의 후기 단계 탈락률을 줄여줍니다. 제어된 조건 하에서 정량적이고 시간 분해능을 갖춘 강도 데이터를 제공함으로써, 규모 확대 및 현장 성능 예측을 위한 의사 결정 과정을 개선합니다.
이 방법은 초기 스크리닝부터 성능 검증에 이르는 접착제 개발 연속 과정에 부합하며, 발견 단계에서 파일럿 규모 평가까지 데이터 기반의 진행을 가능하게 합니다.