Стандартный метод испытаний ASTM D 7998-19 для развития прочности на сцепление древесных клеев

Система автоматической оценки сцепления Abes является единственным методом проверки прочности сцепления во время отверждения клея, поскольку он намного быстрее и проще в использовании. Это лучший метод для разработки новых клеев для склеивания древесины. Этот метод может быть применен к другим клеевым системам, для которых было бы полезно определить прочность клея, но могут потребоваться и другие подложки.

Для подготовки основания выберите подходящую для нанесения поверхность подложки. Для дерева используйте кусок шпона толщиной от 0,6 до 0,8 миллиметра. Избегайте виниров, которые имеют чрезмерно волнистую поверхность, неровную поверхность или дефекты, включая обесцвечивание.

По крайней мере, за один день до использования кондиционируйте древесину до 21 градуса Цельсия и относительной влажности 50%. Чтобы подготовить образец из выбранного основания, после кондиционирования проверьте шпон на наличие трещин, обесцвечивания или неровностей волокон, которых следует избегать при резке, и подтвердите функциональность устройства для резки образцов с пневматическим приводом. Затем с помощью специального резака ди обрезайте образец до размеров 20 на 117 на 0,6 до 0,8 миллиметра и поместите кусок шпона размером не менее 150 на 300 миллиметров под режущие лезвия так, чтобы волокна шпона были параллельны длинному направлению.

Прежде чем начать процесс склеивания, убедитесь, что оборудование автоматизированной системы оценки склеивания работает должным образом в соответствии со стандартной рабочей процедурой. И установите манометр низкого давления на 0,2 мега паскаля. Манометр высокого давления с точностью до 0,2 мегапаскаля, манометр столба с точностью до 0,55 мегапаскаль и манометр для холодного воздуха с точностью до 0,2 мегапаскаля.

Очистите платину от клея, полученного в результате выдавливания из предыдущего образца, и отрегулируйте температуру платины до желаемой температуры. Затем уравновесьте платину. Для адгезионного склеивания образца сначала разорвите каждый экземпляр на весах.

Перед нанесением пяти миллиграммов экспериментального клея на концевые 0,5 сантиметра от каждого образца, обеспечивая достаточный охват площади склеивания без чрезмерного выдавливания при нанесении второго образца. Затем повторно взвесьте образец и поместите второй образец на клей, следя за тем, чтобы два образца были выровнены. Чтобы склеить образцы, закройте ручки на испытателе автоматизированной системы оценки склеивания, убедившись, что образец совмещен с прибором, и нажмите кнопку «Пуск».

Чтобы получить платину с температурой 120 градусов Цельсия, прижмите перекрывающуюся секцию в течение двух минут. По окончании периода термопрессования втяните платину и ручки и поместите образцы при температуре 21 градус Цельсия и относительной влажности 50% на ночь. На следующее утро вставьте кондиционированный образец в тестер автоматизированной системы оценки склеивания и нажмите кнопку «Старт».

Чтобы получить инструмент, протяните один конец образца через сервопривод, в то время как другой конец образца тянет тензодатчик, прикрепленный к захватам, до тех пор, пока соединение не разорвется. Планки горячие и могут вызвать ожоги при прикосновении. Кроме того, обязательно держите руки подальше от планов, когда они закрываются.

Компьютер запишет максимальную силу, которую может выдержать образец, в качестве прочности соединения. Чтобы определить скорость развития прочности клея и оценить время, необходимое для прессования для крупногабаритных изделий, начните испытание на прочность при температуре платины 100 градусов Цельсия в течение 10 секунд. По окончании времени склеивания втяните платину и используйте функцию воздушного охлаждения автоматизированной системы оценки склеивания для охлаждения образца до температуры, близкой к комнатной.

Когда образец остынет, испытайте образец снова при той же температуре, но в течение увеличенного периода времени склеивания до тех пор, пока увеличение времени не приведет к незначительному увеличению прочности или его отсутствию. Когда все периоды склеивания будут проверены, увеличьте температуру на 10 градусов Цельсия и повторяйте нагретые приложения давления в течение более длительных периодов времени, пока не исчезнет линейное сечение зависимости прочности от времени в момент склеивания. Если изделие должно соответствовать определенной температурной стойкости, нагрейте платину до температуры, при превышении которой клей начинает размягчаться, и вставьте склеиваемый образец в блок автоматической системы оценки склеивания.

Закройте платину на предварительно склеенном образце на две минуты и измерьте прочность соединения, как показано на рисунке, чтобы определить термическое размягчение клея по сравнению с температурой склеивания 120 градусов Цельсия. Затем повторите тест после 30-минутного нагревательного давления и определите прочность клея. Если клей термически деградировал, основной целью является определение прочности клея или скорости развития прочности сцепления.

Обязательно проверьте, происходит ли повреждение внутри самого клея из-за нарушения адгезии основания или из-за разрушения основания. Если происходит разрушение основания, значит, клей обладал достаточной прочностью. В то время как когезионное разрушение в объемном клее свидетельствует о слабости клея.

Как показывает этот набор графиков развития экзотермической прочности, при увеличении температуры склеивания более высокая прочность склеивания может быть достигнута за более короткое время прессования. На этом выведенном графике регрессионной скорости сцепления в зависимости от температуры показано, что повышенная скорость развития прочности может быть достигнута за меньшее время при более высоких температурах. На этом изображении можно наблюдать поврежденные образцы и нарушение адгезии из-за того, что клей прочнее древесины, что приводит к разрыву соединения в древесине и разрушению древесины.

В то время как в этом образце показано нарушение когезии из-за того, что клей слабее древесины, что приводит к разрыву связки внутри клея. Не забывайте следить за тем, чтобы склеенные участки перекрывались на полсантиметра. Так как эта область имеет решающее значение для определения прочности связи.

Тепловая чувствительность соединений может быть измерена, чтобы определить температуру, при которой клей будет разрушаться или разрушаться.