Método de Teste Padrão ASTM D 7998-19 para o Desenvolvimento de Resistência Coesiva de Adesivos de Madeira

O sistema de avaliação Abes Automatic Bond é o único método para testar a resistência de união à medida que o adesivo está sendo curado, pois é muito mais rápido e fácil de usar. É o melhor método para desenvolver novos adesivos para colagem de madeira. Este método pode ser aplicado a outros sistemas adesivos para os quais seria útil determinar a resistência do adesivo, mas outros substratos podem ser necessários.

Para preparar o substrato, selecione uma superfície de substrato adequada para a aplicação. Para madeira, use uma fatia de folheado com cerca de 0,6 a 0,8 milímetros de espessura. Evite folheados excessivamente ondulados, com superfície irregular e/ou com defeitos, incluindo descoloração.

Pelo menos um dia antes de seu uso, condicione a madeira desempilhada a 21 graus Celsius e 50% de umidade relativa. Para preparar a amostra a partir do substrato selecionado, após o condicionamento, verifique se há rachaduras, descoloração ou irregularidades de grãos a serem evitadas durante o corte e confirme a funcionalidade do dispositivo de corte de amostra acionado pneumaticamente. Em seguida, use um cortador di especial para aparar a amostra em uma dimensão de 20 por 117 por 0,6 a 0,8 milímetros e coloque um pedaço de folheado de pelo menos 150 por 300 milímetros sob as lâminas de corte com o grão do folheado paralelo à direção longa.

Antes de iniciar o processo de colagem, certifique-se de que o equipamento do sistema automatizado de avaliação de colagem esteja operando corretamente de acordo com o procedimento operacional padrão. E defina o manômetro de baixa pressão para 0,2 mega pascals. O medidor de alta pressão para 0,2 megapascals, o medidor de pólo para 0,55 megapascals e o medidor de ar frio para 0,2 megapascals.

Limpe as platinas de qualquer adesivo resultante da compressão da amostra anterior e ajuste a temperatura da platina para a temperatura desejada. Em seguida, equilibre as platinas. Para a colagem adesiva da amostra, primeiro, rasgue cada amostra em uma balança.

Antes de espalhar cinco miligramas do adesivo experimental sobre o terminal 0,5 centímetros de cada amostra, proporcionando cobertura suficiente da área de colagem sem compressão excessiva após a aplicação da segunda amostra. Em seguida, pese novamente a amostra e coloque uma segunda amostra no adesivo, tomando cuidado para que as duas amostras estejam alinhadas. Para colar as amostras, feche as garras no testador automatizado do sistema de avaliação de colagem, certificando-se de que a amostra esteja alinhada com o testador e pressione Iniciar.

Para obter as platinas de 120 graus Celsius, aplique pressão na seção sobreposta por dois minutos. No final do tempo de prensagem a quente, retraia as platinas e garras e coloque as amostras a 21 graus Celsius e 50% de umidade relativa durante a noite. Na manhã seguinte, insira uma amostra condicionada no testador automatizado do sistema de avaliação de colagem e pressione Iniciar.

Para ter o instrumento, puxe uma extremidade da amostra através do servo drive enquanto a outra extremidade da amostra puxa uma célula de carga presa às garras até que a ligação se quebre. Os planos são quentes e podem causar queimaduras se tocados. Além disso, certifique-se de manter as mãos longe dos planos quando eles estiverem fechando.

O computador registrará a força máxima que a amostra pode suportar como a força de união. Para determinar a taxa de desenvolvimento de resistência de um adesivo para estimar o tempo de prensagem necessário para produtos em grande escala, inicie o teste de resistência a uma temperatura de platina de 100 graus Celsius por 10 segundos. No final do tempo de colagem, retraia as platinas e use o recurso de resfriamento a ar do sistema automatizado de avaliação de colagem para resfriar a amostra até quase a temperatura ambiente.

Quando a amostra esfriar, teste-a novamente na mesma temperatura, mas por um período maior de tempo de colagem até que o aumento do tempo resulte em pouco ou nenhum aumento na resistência. Quando todos os tempos de ligação tiverem sido testados, aumente a temperatura em 10 graus Celsius e repita as aplicações de pressão aquecida por períodos crescentes de tempo até que não haja mais nenhuma seção linear de força versus tempo nos tempos de colagem. Se o produto precisar atender a uma certa resistência à temperatura, aqueça as platinas até a temperatura acima da qual o adesivo começa a amolecer e insira a amostra colada na unidade do sistema de avaliação de colagem automatizado.

Feche as platinas na amostra pré-colada por dois minutos e meça a força de união conforme demonstrado para determinar qualquer amolecimento térmico do adesivo em comparação com a temperatura de ligação de 120 graus Celsius. Em seguida, repita o teste após uma aplicação de pressão de calor de 30 minutos e determine a resistência do adesivo. Se o adesivo for degradado termicamente, o objetivo principal é determinar a força adesiva ou a taxa de desenvolvimento da resistência coesiva.

Certifique-se de testar se a falha está dentro do próprio adesivo devido a uma falha na adesão do substrato ou devido a uma falha no substrato. Se ocorrer uma falha no substrato, o adesivo terá resistência suficiente. Embora a falha coesiva no adesivo a granel indique uma fraqueza adesiva.

Como este conjunto de gráficos de desenvolvimento de resistência exotérmica demonstra à medida que a temperatura de ligação aumenta, forças de ligação mais altas podem ser desenvolvidas em tempos de prensagem de ligação mais curtos. Neste gráfico derivado da taxa de ligação regredida em relação à temperatura, ilustra que uma taxa de desenvolvimento de resistência aumentada pode ser alcançada em menos tempo em temperaturas mais altas. Nesta imagem de amostras com falha e falha de adesão devido ao adesivo ser mais forte que a madeira, resultando na quebra da ligação na madeira e pode-se observar falha na madeira.

Enquanto nesta amostra, é mostrada uma falha coesiva devido ao adesivo ser mais fraco que a madeira, resultando na quebra da ligação dentro do adesivo. Lembre-se de certificar-se de que as áreas coladas se sobreponham em meio centímetro. Como esta área é crítica para determinar a força da ligação.

A sensibilidade ao calor das ligações pode ser medida para determinar a temperatura na qual o adesivo se degradará ou falhará.