Hjem / Nyheder / Industri nyheder / Adhæsionstest bestået - hvorfor revner og bliver belægningen hvid efter gentagen foldning?
Industri nyheder
Fleksibel substratbelægning · Gentagne foldrevner
Funktionelle stoffer, syntetiske læderovertræk, fleksible emballagebelægninger og PVC- eller TPU-underlagsfinisher testes på et enkelt tidspunkt – indledende vedhæftning – men de fejler på et tidspunkt fordelt over tid og gentagne mekaniske hændelser. Den revne, der opstår efter den 500. fold, har samlet sig siden den første.
Hvorfor statiske adhæsionstests ikke kan forudsige flex-revnemodstand
En statisk adhæsionstest på kraftfører én gang vinkelret på en flad uforstyrret overflade ved omgivende forhold. Gentagen foldning påfører kraft mange gange, i skiftende spænding og kompression, ved en bevægelig bøjningslinje, med akkumulerede termiske og miljømæssige effekter. De to belastningsforhold har næsten intet til fælles mekanisk - at bestå den ene siger intet pålideligt om ydeevne under den anden.
Fold 1
Elastic deformation — belægningen gendannes fuldt ud
Fold 50
Mikroskader begynder ved foldelinjen - endnu ikke synlig
Fold 200
Udmattelseszone udvikler sig - belægningsfleksibiliteten falder lokalt
Fold 500
Synlig revnedannelse eller blegning — tærskel for akkumuleret skade overskredet
De tre grundlæggende årsager til flex-træthedsrevner
Cyklisk stressakkumulering ud over den elastiske grænse
Hver fold påfører trækspænding ved den ydre radius og trykbelastning ved den indre radius af bøjningen. En belægning med tilstrækkelig forlængelse optager dette elastisk - den deformeres og vender tilbage. Når hver cyklus påfører mere belastning, end belægningen elastisk kan komme sig fra, akkumuleres permanent mikroforskydning. Efter nok cyklusser når den akkumulerede skade brudtærsklen.
Belægning-Substrat Deformation Mismatch
Underlaget og belægningen skal forlænges sammen ved foldelinjen. Hvis belægningen har væsentlig lavere forlængelse end substratet - eller højere modul - modstår belægningen den deformation, som substratet forsøger at påføre den. Dette skaber grænsefladeforskydningsspænding, der er koncentreret ved foldelinjen og vokser med hver cyklus, indtil der opstår grænsefladefejl.
Lokaliseret stresskoncentration ved foldelinjen
Gentagen foldning på samme sted betyder, at hver cyklus skader deponeres i nøjagtig samme zone. Foldelinjen akkumulerer skader med en hastighed, der er langt højere end omgivende områder - hvilket er grunden til, at flex-revner fremstår som en tydelig linje snarere end generel overfladenedbrydning.
Vigtige formuleringsegenskaber for flex-træthedsmodstand
| Forlængelse ved pause | Skal væsentligt overskride den maksimale belastning på foldelinjens ydre radius - for tætte folder kan dette kræve 200-400 % forlængelse afhængigt af underlag og folderadius |
| Elastik genopretning | Høj elastisk genopretning betyder, at blot forlængelseskapaciteten genoprettes efter hver cyklus - forhindrer den progressive ophobning af permanent deformation, der fører til træthedsfejl. |
| Modultilpasning til underlag | Belægningens stivhed bør tilpasses til substratet - en meget stiv belægning på et meget fleksibelt substrat skaber grænsefladeforskydning, der er mere skadelig end begge alene |
| Tværbindingstæthed | Overtværbundne belægninger er skøre og svigter hurtigt under cyklisk flex; undertværbundne belægninger kan have tilstrækkelig initial forlængelse, men miste den, da omgivende tværbinding fortsætter under service |
| Ensartet filmtykkelse ved foldelinjer | Lokalt tynde zoner ved foldelinjer har mindre total forlængelseskapacitet og fejler først - ensartet indføring er især kritisk på produkter designet til at folde på bestemte steder |
Hvilken flexteststandard skal bruges til at vurdere belægningsydelse på syntetisk læder?
Den mest almindelige refererede standard for syntetiske læder og belagt stof flex modstand er Bally flexometer test (ISO 5402), som anvender gentagne foldninger i en defineret radius og rapporterer antallet af cyklusser til synlig revnedannelse. Vamp flexometer og De Mattia testes bruges til andre fleksible underlag. Det specifikke krav til test og cyklustælling bør bekræftes med slutkundens specifikation.
Kræver lavtemperatur flex ydeevne en anden formulering end stuetemperatur flex?
Ja — polymerforlængelse ved brud falder, når temperaturen nærmer sig harpiksens glasovergangstemperatur. En belægning med tilstrækkelig bøjningsevne ved 23°C kan vinde ved –10°C, fordi dens effektive forlængelse ved den temperatur er faldet. Lav temperatur flex ydeevne er et særskilt specifikationskrav og bør testes ved den minimale driftstemperatur, ikke kun ved omgivelserne.
Flex-revner i fleksible substratbelægninger er en udmattelsesfejl - resultatet af skader, der akkumuleres cyklus for cyklus ved foldelinjen, usynlige, indtil den samlede akkumulerede deformation overstiger belægningens resterende elasticitet. Statisk adhæsionstest har i det væsentlige ingen forudsigelig værdi for denne fejltilstand. Forlængelse ved brud, elastisk genopretning og modultilpasning til underlaget er de egenskaber, der betyder noget.
