试样制备方法通常应在材料标准中加以规定,但为了获得准确且重现性好的力学性能测试结果客观地反映出胶粘剂所具有的真正力学性能,对这些影响因素必须严格遵守与熟练掌握,并相对保持稳定,其有关条件还应在试验报告中详细予以注明。
通常被粘接试样所用的材质,应在胶粘剂产品技术标准中规定。通常应优先使用本章中所列的金属材料。对非金属材料如塑料板材、夹布或夹玻璃布层压制品、橡胶板、皮革、合成革、帆布及木材等应由供需双方协商确定。
金属试片按表面处理方法,或按胶粘剂生产商所提供的方法处理。对航空航天工业部门则按本系统相应规范规定的方法处理。有许多组分胶,有时只规定了各组分的配比范围,而无准确比例,故对每批胶应通过试验,尔后确定最佳配比后再进行力学性能试验。
制备胶接试样的制备方法有直接法与间接法之分。如拉伸强度、冲击强度以及直接制成标准试样的拉伸剪切试样,它们粘好后不需再进行加工就可以进行性能测试。间接法是首先制成标准试板或可选试板,尔后经切割成单片标准试样,来进行性能测试,用它制备的试样,尺寸准确,也没有流出的胶瘤,与产品上的实际使用情况相近。
(1)单片制备 在单片制备时,将待胶接金属试片按图2-1、图2-2、图2-3胶接,胶接后再弯成所需的角度。
(2)用标准试板(未切口试板)待搭接试片分别按图2-4、图2-5、图2-6胶接。胶接之后试样再分切成单个试样。
在图2-4~2-8制备的试样锯开或切削之前,应贮存在标准环境(23±2)℃的温度下,若在RT环境下固化的胶接试样(冷胶接)则最早在胶接7d后(包括固化时间)分切,或采用这两种胶接法最早都在胶接7d之后分切。
对拉伸剪切强度试样的搭接长度,由于在试验时要避免超过金属的拉伸屈服点,因此试样的搭接长度可根据金属的厚度和类型以及所试验胶黏剂的强度水平而变化,它最大搭接长度可根据下列方程进行计算:
金属试片的厚度不同,搭接长度的变化影响到测试结果,使数据不能比较。鉴于此原因,在进行比较试验或规定的测试中,将厚度规定为(2±0.1)mm,搭接长度为(12.5±0.5)mm或者不超过上式的计算搭接长度。在试制品试验时,选取的搭接长度值可与此不同,但必须是一个恒量。
切割标准试板或可选用一种细齿、排字机用的圆结切割标准试板或可选试板,将试样分切成单个试样后便可开始测试。单个制备的试样的贮存条件与分切的试片相同。分切之前的时间可计入贮存的时间之内。如果胶黏剂的生产商注明规定较长胶接时间,则应加以注意。
除了不考虑其他更优越的标准方法或其他步骤的优点之外,胶接用胶黏剂的制备,被粘件的涂胶方法,涂胶的被粘件的空气干燥或预固化步骤以及装配后被粘件的固化均应按胶黏剂制造商推荐的胶接工艺步骤进行。
在固化过程中为了保证试样更好地定位,应使用固化夹具,如图8-34是ASTM推荐的拉伸强度试样装配定位固化夹具,该夹具在固化过程中能施加约0~0.141Mpa的压力。还有改进型的夹具可适用于固化期间胶黏剂所需的高温、高压。
把所有的余胶从试片之边缘除去是很重要的,在固化之前应用小刀子将装在夹具中从胶缝中挤出的胶刮去。力学性能固化后的单件试样的胶梗或胶瘤应予以去除,可任意选用锉削或研磨。对拉伸剪切或劈裂的试验用单个试样,锉削方向应与胶线方向平行。
