Методика испытания «влажным компрессом»
Склеенные образцы заворачиваются в пропитанную водой (или другой испытываемой средой) вату и герметично упаковываются в полиэтиленовый мешок, который, в зависимости от условий испытаний, можно держать в подогреваемых камерах (следует не допускать испарения воды и для этого необходимо следить за сохранностью герметичности упаковки). Клеевые соединения выдерживают при 70 °С от нескольких дней до нескольких недель. По окончании испытаний образцы вынимают из мешков, очищают от следов ваты, вытирают и далее охлаждают при -20 °С в течение нескольких часов. Основное назначение режима охлаждения — определить наличие следов воды в микротрещинах. В некоторых случаях охлаждение проводят не вынимая образцы, т.е. непосредственно в мешках. По нашему мнению, это приводит к искажению результатов. После тщательного визуального осмотра образцов их выдерживают при комнатной температуре в течение суток и проводят механические испытания. Если прочность клеевых соединений после старения составляет 70-80% от исходной, то такие результаты являются удовлетворительными, и принимают, что стойкость клея к данным условиям считается в пределах нормы. Периодичность испытаний клеевых соединений при данной методике может назначаться исследователями самостоятельно. Общим требованием является:
- необходимость более частых испытаний на начальных этапах выдержки образцов. Первые испытания проводят, как правило, через нескольких дней для выдержки. При проведении испытаний следует помнить, что первоначально необходимо провести визуальный контроль с целью выявления микродефектов.
- с увеличением продолжительности выдержки в испытываемых средах периодичность испытаний постепенно уменьшается, т.е. периоды времени между испытаниями увеличиваются. Общая продолжительность выдержки в испытываемых средах определяется в зависимости от условий эксплуатации изделий, где применяются данные клеевые материалы.
Недостатком данного метода является большая длительность. Скорость старения клея при таких испытаниях существенно зависит от их смачиваемости. При прочих равных условиях гидрофильные материалы разрушаются быстрее, чем гидрофобные. Для уменьшения времени проведения экспериментальных исследований используют методы ускоренного старения. Клеевые образцы выдерживают в условиях переменных температур: тепло — холод, влажность — сухой воздух, иногда эти режимы комбинируют. Испытания клеевых соединений проводят после выдержки их при комнатной температуре в течение суток. Если прочность клеевых соединений после старения остается в пределах 70—80% от исходной, то такие результаты являются удовлетворительными и принимают, что стойкость клея в данных условиях считается в пределах нормы.
Методики выбора режимов ускоренного старения в каждой отрасли промышленности свои, и достаточно часто эта информация является закрытой и держится в тайне. Обычно продолжительность теплового старения составляет 500-1000 циклов в диапазоне температур от —60 до + 110 °С и влажное старение проводят в течение 500—1000 ч при температуре 80 °С и 90% влажности. Используют также менее или более строгие режимы испытаний, и количество циклов может изменяться от нескольких десятков до нескольких тысяч. Каждый режим испытаний позволяет моделировать определенный цикл эксплуатационных условий нагружения, например в авиастроении моделируют циклы взлет — полет — приземление — промежуточная посадка самолетов. Обычно в каждом цикле ускоренных климатических испытаний склеенные образцы:
- охлаждают до -60 °С за 10 мин с одновременным уменьшением относительной влажности;
- выдерживают при —60 °С и нулевой влажности в течение 4 ч;
- нагревают от —60 °С до +80 °С и увеличивают влажность до 90% за 30 мин;
- выдерживают при +80 °С и влажности 90% в течение 4 ч.
Основные задачи, решаемые при ускоренных испытаниях. Целью испытаний ускоренного старения, независимо от программы этих испытаний, является определение зависимостей изменения показателей механической прочности от времени выдержки в климатических камерах. Однако небольшие значения в изменении прочностных свойств измеряемых параметров плюс недостаток точности измерений могут привести к необходимости проведения дополнительной серии испытаний. Для точного определения показателей долговечности в результате экспериментальных исследований необходимо:
- определить промежуток времени, при котором значение определяемого параметра прочности клеевого соединения составит как минимум 70% от первоначальной величины;
- определить скорость, с которой происходит ухудшение прочности клеевого соединения. В идеале целесообразно собрать информацию об изменении исходной прочности до полного разрушения клеевого соединения, т.е. определить величину падения прочности от 0 (исходное значение) до 100 (предельное состояние);
- точно фиксировать промежуток времени (длительность пребывания в климатической камере) и количество циклов.
Возможны два вида прогнозирования: первый вид — приблизительный, второй — точный.
Приблизительное прогнозирование (прикидочные расчеты долговечности) выполняют, как правило, только на основании собственного опыта, имеющегося при разработке (или эксплуатации) аналогичных клеевых конструкций. В основе таких прогнозов лежит методика использования коэффициентов, с помощью которых определяют, в каких соотношениях находятся между собой ускоренные и реальные условия эксплуатации.
Загрузка ...