Standardowa metoda testowa ASTM D 7998-19 do rozwoju wytrzymałości kohezyjnej klejów do drewna

System automatycznej oceny wiązań Abes jest jedyną metodą testowania czystej siły wiązania podczas utwardzania kleju, ponieważ jest znacznie szybszy i łatwiejszy w użyciu. Jest to najlepsza metoda opracowywania nowych klejów do klejenia drewna. Metodę tę można zastosować do innych systemów klejowych, dla których pomocne byłoby określenie wytrzymałości kleju, ale mogą być wymagane inne podłoża.

Aby przygotować podłoże, należy wybrać powierzchnię podłoża, która jest odpowiednia do danego zastosowania. W przypadku drewna użyj plastra forniru o grubości około 0,6 do 0,8 milimetra. Unikaj licówek, które są nadmiernie pofalowane, mają nierówną powierzchnię i/lub zawierają defekty, w tym przebarwienia.

Co najmniej dzień przed użyciem kondycjonuj drewno rozłożone w stosie w temperaturze 21 stopni Celsjusza i wilgotności względnej 50%. Aby przygotować próbkę z wybranego podłoża, po kondycjonowaniu należy sprawdzić okleinę pod kątem pęknięć, przebarwień lub nierówności słojów, których należy unikać podczas cięcia oraz potwierdzić funkcjonalność pneumatycznie napędzanego urządzenia do cięcia próbek. Następnie za pomocą specjalnego frezu do cięcia należy przyciąć próbkę do wymiaru 20 na 117 na 0,6 do 0,8 milimetra i umieścić kawałek forniru o wymiarach co najmniej 150 na 300 milimetrów pod ostrzami tnącymi z ziarnem forniru równolegle do długiego kierunku.

Przed rozpoczęciem procesu klejenia należy upewnić się, że sprzęt systemu automatycznej oceny klejenia działa prawidłowo zgodnie ze standardową procedurą operacyjną. I ustaw manometr niskiego ciśnienia na 0,2 mega paskala. Manometr wysokiego ciśnienia do 0,2 megapaskala, manometr biegunowy do 0,55 megapaskali i manometr chłodnego powietrza do 0,2 megapaskala.

Oczyść platyny z kleju, który powstał w wyniku wyciśnięcia z poprzedniej próbki i dostosuj temperaturę platyny do żądanej temperatury. Następnie zrównoważ platyny. W celu klejenia próbki należy najpierw rozerwać każdą próbkę na wadze.

Przed rozprowadzeniem pięciu miligramów eksperymentalnego kleju na końcówce 0,5 centymetra każdej próbki, zapewniając wystarczające pokrycie obszaru klejenia bez nadmiernego wyciskania po nałożeniu drugiej próbki. Następnie ponownie zważyć próbkę i umieścić drugą próbkę na kleju, uważając, aby obie próbki były wyrównane. Aby skleić próbki, zamknij uchwyty testera automatycznego systemu oceny wiązania, upewniając się, że próbka jest wyrównana z testerem i naciśnij Start.

Aby uzyskać platynę o temperaturze 120 stopni Celsjusza, naciskaj na nakładającą się sekcję przez dwie minuty. Pod koniec czasu prasowania na gorąco wsuń platyny i uchwyty i umieść próbki w temperaturze 21 stopni Celsjusza i 50% wilgotności względnej na noc. Następnego ranka włóż kondycjonowaną próbkę do testera automatycznego systemu oceny wiązania i naciśnij Start.

Aby mieć instrument, przeciągnij jeden koniec próbki przez serwonapęd, podczas gdy drugi koniec próbki ciągnie za ogniwo obciążnikowe przymocowane do uchwytów, aż połączenie zostanie zerwane. Plany są gorące i mogą spowodować oparzenia w przypadku dotknięcia. Pamiętaj też, aby trzymać ręce z dala od planów, gdy się zamykają.

Komputer zarejestruje maksymalną siłę, jaką próbka może wytrzymać, jako siłę wiązania. Aby określić tempo rozwoju wytrzymałości kleju w celu oszacowania czasu prasowania wymaganego dla produktów na dużą skalę, rozpocznij badanie wytrzymałości w temperaturze platyny 100 stopni Celsjusza przez 10 sekund. Pod koniec czasu wiązania wycofaj platyny i użyj funkcji chłodzenia powietrzem automatycznego systemu oceny wiązania, aby schłodzić próbkę do temperatury zbliżonej do pokojowej.

Gdy próbka ostygnie, należy ponownie przetestować próbkę w tej samej temperaturze, ale przez wydłużony okres czasu wiązania, aż wydłużenie czasu spowoduje niewielki lub żaden wzrost wytrzymałości. Po przetestowaniu wszystkich czasów wiązania, podnieś temperaturę o 10 stopni Celsjusza i powtarzaj podgrzewanie ciśnienia przez coraz dłuższy czas, aż nie będzie już żadnego liniowego przekroju siły w funkcji czasu w czasie wiązania. Jeśli produkt musi spełniać określoną odporność na temperaturę, podgrzej platyny do temperatury, powyżej której klej zaczyna mięknąć i włóż połączoną próbkę do jednostki automatycznego systemu oceny wiązania.

Zamknij platyny na wstępnie połączonej próbce na dwie minuty i zmierz siłę wiązania, jak pokazano, aby określić jakiekolwiek termiczne zmiękczenie kleju w porównaniu z temperaturą wiązania 120 stopni Celsjusza. Następnie powtórz test po 30-minutowym zastosowaniu ciśnienia ciepła i określ wytrzymałość kleju. Jeśli klej ulega degradacji termicznej, głównym celem jest określenie siły klejenia lub tempa rozwoju wytrzymałości kohezji.

Należy sprawdzić, czy awaria dotyczy samego kleju z powodu braku przyczepności podłoża lub z powodu uszkodzenia podłoża. Jeśli dojdzie do uszkodzenia podłoża, oznacza to, że klej ma wystarczającą wytrzymałość. Podczas gdy uszkodzenie kohezji w kleju luzem wskazuje na słabość klejenia.

Jak pokazuje ten zestaw wykresów rozwoju wytrzymałości egzotermicznej wraz ze wzrostem temperatury wiązania, można uzyskać wyższą siłę wiązania przy krótszych czasach prasowania wiązania. Na tym wykresie pochodnym regresywnego szybkości wiązania w zależności od temperatury pokazano, że zwiększone tempo rozwoju wytrzymałości można osiągnąć w krótszym czasie w wyższych temperaturach. Na tym obrazie uszkodzonych próbek i niepowodzenia przyczepności spowodowanego tym, że klej jest mocniejszy niż drewno, co skutkuje zerwaniem wiązania w drewnie i uszkodzeniem drewna.

W tej próbce wykazano uszkodzenie kohezji spowodowane tym, że klej jest słabszy niż drewno, co powoduje zerwanie wiązania w kleju. Pamiętaj, aby upewnić się, że łączone obszary zachodzą na siebie na pół centymetra. Ponieważ ten obszar ma kluczowe znaczenie dla określenia siły wiązania.

Wrażliwość termiczną połączeń można zmierzyć w celu określenia temperatury, w której klej ulegnie degradacji lub ulegnie awarii.