DIN 54457-2014 Structural adhesives - Testing of adhesively bonded joints - Bead peel test《结构粘合剂 胶接接头的试验 胎圈剥离试验》.pdf

1、September 2014DEUTSCHE NORM DIN-Normenausschuss Materialprfung (NMP)Preisgruppe 7DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 83.180!%7Gl“2203673www.din.deDDIN 54457Stru

2、kturklebstoffe Prfung von Klebverbindungen RaupenschlprfungStructural adhesives Testing of adhesively bonded joints Bead peel testAdhsifs structuraux Essai des assemblages colls Essai de dcollement la chenillesAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 54457:2007-09ww

3、w.beuth.deGesamtumfang 10 SeitenDIN 54457:2014-09 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Kurzbeschreibung 4 4 Probenherstellung 4 4.1 Werkstoffe und Oberflchenbehandlung . 4 4.2 Klebstoffapplikation . 4 5 Aushrten des Klebstoffs 5 6 Alterungssimulation . 5 7

4、Durchfhrung 5 8 Auswertung . 6 9 Prfbericht . 7 Anhang A (informativ) Beispiel fr ein Alterungsverfahren . 8 Anhang B (informativ) Beispiel einer Auswertung nach dieser Norm 9 Literaturhinweise . 10 DIN 54457:2014-09 3 Vorwort Dieses Dokument (DIN 54457:2014-09) wurde vom Arbeitsausschuss NA 062-10-

5、02 AA Prfung von Konstruktionsklebstoffen, Klebverbindungen und Kernverbunden“ des Normenausschusses Materialprfung (NMP) im DIN erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortli

6、ch, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 54457:2007-09 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Kennbuchstabe BF fr Raupenabriss ohne Schlung hinzugefgt; b) gleichzeitige Angabe von Noten und Kennbuchstaben eingeschrnkt; c) Note 2 von Note 3 deutlic

7、her abgegrenzt; d) Norm redaktionell abgendert. Frhere Ausgaben DIN 54457: 2007-09 DIN 54457:2014-09 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt ein Verfahren zur Beurteilung der Haftung von elastischen Klebstoffen mit einer minimalen Bruchdehnung von 100 % und einem Elastizittsmodul von maximal 10 MPa au

8、f verschiedenen Untergrnden fest. Auf diese Weise kann der Einfluss verschiedener Beschichtungen oder Oberflchenvorbehandlungen der Fgeteilwerkstoffe auf die Haftung verglichen werden. Sie kann auch verwendet werden, um den Einfluss von Klebstoff oder Untergrund auf die Langzeitbestndigkeit der Kleb

9、ung zu beurteilen. Eine Haftungsunter-suchung nach dieser Norm kann zudem fr eine fertigungsbegleitende Prozesskontrolle empfohlen werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforde

10、rlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN EN ISO 10365, Klebstoffe Bezeichnung der wichtigsten Bruchbilder 3 Kurzbeschreibung Es werden Klebsto

11、ffraupen auf Substrate appliziert, die nach dem Aushrten und einer eventuellen anschlieenden Klimabestndigkeitsprfung wieder abgeschlt werden. Falls eine Alterung durchgefhrt wird, werden die Einzelschritte mit dem Prfkrper nacheinander durchlaufen, wobei vor der Alterung und nach jedem Alterungssch

12、ritt ein Teilbereich weiter abgeschlt wird. Anschlieend wird das Bruchbild bestimmt. 4 Probenherstellung 4.1 Werkstoffe und Oberflchenbehandlung Die Fgeteilwerkstoffe und die Oberflchenbehandlung sind nach den Anforderungen der Anwendung zu whlen. 4.2 Klebstoffapplikation Fr jeden Probekrper ist min

13、destens eine Klebstoffraupe mit einer Lnge von mindestens 80 mm, jedoch in ausreichender Lnge fr die Anzahl der beabsichtigten Alterungsstufen (je etwa 50 mm) auf das Fgeteil aufzutragen. Die Raupengeometrie ist entsprechend des spteren Prozesses festzulegen. Alternativ drfen entweder Halbrundraupen

14、 oder Dreieckraupen aufgetragen werden (siehe Bild 1). In allen Fllen sollte die Hhe des Klebstoffs von 5 mm betragen. Der Klebstoffanteil, der ber eine Hhe von 5 mm hinausgeht, ist zu entfernen (siehe Bild 2) oder auf diese Hhe zu verpressen. Die gewhlte Variante muss im Prfbericht (siehe Abschnitt

15、 9) aufgefhrt werden. Zu hohe Raupen fhren beim spteren Abschlen zu verflschten Ergebnissen. Bei der Applikation ist darauf zu achten, dass der Klebstoff den Untergrund gut benetzt. DIN 54457:2014-09 5 Mae in Millimeter Legende 1 Dreieckraupe 2 Halbrundraupe Bild 1 Schematische Darstellung der Klebs

16、toffapplikation Mae in Millimeter Legende 1 Dreieckraupe 2 Halbrundraupe Bild 2 Schematische Darstellung von auf 5 mm Hhe gekrzten Raupen 5 Aushrten des Klebstoffs Das Aushrten bzw. Abbinden muss nach den fr den Klebstoff festgelegten Bedingungen bzw. entsprechend den Prozessbedingungen erfolgen. 6

17、Alterungssimulation Zur Prfung der Langzeitbestndigkeit drfen die Probekrper knstlich gealtert werden. Die Auswahl der Alterungsbedingungen muss sich an der Beanspruchung der spteren Bauteil-Klebung orientieren. Im Anhang A wird beispielhaft ein Alterungsverfahren beschrieben, das in der Praxis oft

18、angewendet wird. 7 Durchfhrung Zur Prfung der Klebstoffhaftung ist die Raupe mit einem scharfen Messer schrg unter etwa 45 in Schlrichtung bis auf die Haftflche durchzuschneiden und gleichzeitig mit einer abgerundeten Spitzzange abzuziehen (Abschlwinkel 130 bis 160) oder aufrollend abzuschlen. Die S

19、chlkraft ist so lange zu steigern, bis ein Rissfortschritt einsetzt. Wenn der Bruch im Klebstoff verluft, ist die Raupe whrend des Schlvorgangs kontinuierlich neu einzuschneiden. Diese Schnitte mssen weiterhin im spitzen Winkel zwischen Raupe und Fgeteiloberflche bis zur Haftflche erfolgen. Zwischen

20、 jedem Anschnitt sollten etwa 3 s liegen, whrend denen das Material weiter belastet wird. Dieser Vorgang ist so lange zu wiederholen, bis ein Raupenstck von mindestens 50 mm je Alterungszyklus abgeschlt ist. DIN 54457:2014-09 6 8 Auswertung Fr die Auswertung mssen die Bruchbilder der abgeschlten Rau

21、pen begutachtet werden. Die Bruchbilder sind nach DIN EN ISO 10365 auszuwerten. Da bei einem mehrschichtigen Aufbau eines Fgeteils (Lack, Primer usw.) auch der Bruch in den Beschichtungen oder deren Grenzflchen verlaufen kann, muss dies bei der Auswertung differenziert werden. Die Bewertung der Bruc

22、hbilder ist folgendermaen vorzunehmen: Note 1: Mehr als 95 % Kohsionsbruch-Anteil und weniger als 5 % adhsives Ablsen des Klebstoffs von der Kontaktflche; Note 2: 75 % bis 95 % Kohsionsbruchanteil; Note 3: 25 % bis 75 % Kohsionsbruchanteil; Note 4: weniger als 25 % Kohsionsbruchanteil. Es knnen insb

23、esondere bei mehrschichtigen Untergrnden auch andere Bruchbilder auftreten. Wenn eine Bewertung aufgrund dieser Bruchbilder nicht mglich ist, muss auf die Angabe einer Benotung verzichtet werden. Die abweichenden Bruchbilder mssen wie folgt mittels Kennbuchstaben in der Auswertung angegeben werden:

24、Klebstoff nicht ausgehrtet (NC); Blasen im Bulk des Klebstoffs (BFB); Blasen in der Adhsionszone (BS); Schaumstruktur in der Adhsionszone (FS); Kohsionsbruch im Primer (CPrF); Adhsionsbruch zwischen Primer und dessen Untergrund (SCPrF); Kohsionsbruch im Lack (CFPa); Bruch zwischen verschiedenen Lack

25、schichten (PaIF); Adhsionsbruch zwischen Lack und dessen Untergrund (PaDF); Korrosion des Grundwerkstoffs (Cor); Substratbruch des Grundwerkstoffs (SF); Raupenabriss ohne vorangegangene Schlung (BF). DIN 54457:2014-09 7 9 Prfbericht Der Prfbericht muss mindestens folgende Informationen enthalten: a)

26、 Verweisung auf diese Norm; b) Art und Bezeichnung des Klebstoffs; c) Aushrtungsbedingungen; d) Fgeteilwerkstoff, einschlielich aller Beschichtungen; e) Klebflchenvorbehandlung; f) Variante des Raupenauftrags; g) Alterungsbedingungen, wenn durchgefhrt; h) Auswertung nach dieser Norm, einschlielich e

27、ventueller Qualittsmngel (siehe Anhang B, informativ); i) smtliche Abweichungen von dieser Norm, einschlielich ihrer Begrndung; j) Datum der Prfung. DIN 54457:2014-09 8 Anhang A (informativ) Beispiel fr ein Alterungsverfahren Jede Probe wird nacheinander den nachstehenden Behandlungen unterworfen. N

28、ach jeder Behandlung wird an dem gealterten Prfkrper die Raupenprfung fortgesetzt und dabei ein weiteres Stck der Raupe (etwa 50 mm) abgeschlt. Die Behandlungsschritte sind wie folgt: Beginn nach der Aushrtung (siehe Abschnitt 5) (erste Prfung); 7 Tage Lagerung in voll entsalztem Wasser bei 20 C, Ko

29、nditionierung 2 h unter Umgebungs-bedingungen (zweite Prfung); 1 Tag Lagerung bei 80 C, Prfung unmittelbar nach Entnahme aus dem Ofen (dritte Prfung); 7 Tage bei 70 C in gesttigter Feuchte (sog. Kataplasma-Verfahren), Konditionierung 2 h unter Umge-bungsbedingungen (vierte Prfung). Beim Kataplasma-V

30、erfahren werden die Probekrper feucht verpackt und in diffusionsdichte Beutel eingeschweit. DIN 54457:2014-09 9 Anhang B (informativ) Beispiel einer Auswertung nach dieser Norm Tabelle B.1 Vergleich der Langzeitbestndigkeit einer Polyurethanklebung mit und ohne Primer Probekrper Auswertung Nr Fgetei

31、le Reinigung Vorbehandlung Kleb-stoff Ohne AlterungaNach Alterung Nr 1b Nach Alterung Nr 2c Reiniger Ablftzeit min Primer Ablftzeit min 1.1 AlMgSi3 MEK 5 502 1 2 4 1.2 AlMgSi3 MEK 5 502 1 3 4 1.3 AlMgSi3 MEK 5 502 1 4 4 1 3 4 2.1 AlMgSi3 MEK 5 105 15 502 1 2 3 AP 2.2 AlMgSi3 MEK 5 105 15 502 1 2 2 2

32、.3 AlMgSi3 MEK 5 105 15 502 1 1 2 1 2 2 aLagerung im Normalklima, 7 Tage bAlterung mit dem Kataplasma-Verfahren (siehe Anhang A), 7 Tage, 70 C cAlterung nach DIN EN ISO 9227, 7 Tage DIN 54457:2014-09 10 Literaturhinweise DIN 50014, Klimate und ihre technische Anwendung Normalklimate DIN EN ISO 9142, Klebstoffe Auswahlrichtlinien fr Labor-Alterungsbedingungen zur Prfung von Kleb-verbindungen DIN EN ISO 9227, Korrosionsprfungen in knstlichen Atmosphren Salzsprhnebelprfungen