試樣制備方法通常應在材料標準中加以規定,但為了獲得準確且重現性好的力學性能測試結果客觀地反映出膠粘劑所具有的真正力學性能,對這些影響因素必須嚴格遵守與熟練掌握,并相對保持穩定,其有關條件還應在試驗報告中詳細予以注明。
通常被粘接試樣所用的材質,應在膠粘劑產品技術標準中規定。通常應優先使用本章中所列的金屬材料。對非金屬材料如塑料板材、夾布或夾玻璃布層壓制品、橡膠板、皮革、合成革、帆布及木材等應由供需雙方協商確定。
金屬試片按表面處理方法,或按膠粘劑生產商所提供的方法處理。對航空航天工業部門則按本系統相應規范規定的方法處理。有許多組分膠,有時只規定了各組分的配比范圍,而無準確比例,故對每批膠應通過試驗,爾后確定最佳配比后再進行力學性能試驗。
制備膠接試樣的制備方法有直接法與間接法之分。如拉伸強度、沖擊強度以及直接制成標準試樣的拉伸剪切試樣,它們粘好后不需再進行加工就可以進行性能測試。間接法是首先制成標準試板或可選試板,爾后經切割成單片標準試樣,來進行性能測試,用它制備的試樣,尺寸準確,也沒有流出的膠瘤,與產品上的實際使用情況相近。
(1)單片制備 在單片制備時,將待膠接金屬試片按圖2-1、圖2-2、圖2-3膠接,膠接后再彎成所需的角度。
(2)用標準試板(未切口試板)待搭接試片分別按圖2-4、圖2-5、圖2-6膠接。膠接之后試樣再分切成單個試樣。
在圖2-4~2-8制備的試樣鋸開或切削之前,應貯存在標準環境(23±2)℃的溫度下,若在RT環境下固化的膠接試樣(冷膠接)則最早在膠接7d后(包括固化時間)分切,或采用這兩種膠接法最早都在膠接7d之后分切。
對拉伸剪切強度試樣的搭接長度,由于在試驗時要避免超過金屬的拉伸屈服點,因此試樣的搭接長度可根據金屬的厚度和類型以及所試驗膠黏劑的強度水平而變化,它最大搭接長度可根據下列方程進行計算:
金屬試片的厚度不同,搭接長度的變化影響到測試結果,使數據不能比較。鑒于此原因,在進行比較試驗或規定的測試中,將厚度規定為(2±0.1)mm,搭接長度為(12.5±0.5)mm或者不超過上式的計算搭接長度。在試制品試驗時,選取的搭接長度值可與此不同,但必須是一個恒量。
切割標準試板或可選用一種細齒、排字機用的圓結切割標準試板或可選試板,將試樣分切成單個試樣后便可開始測試。單個制備的試樣的貯存條件與分切的試片相同。分切之前的時間可計入貯存的時間之內。如果膠黏劑的生產商注明規定較長膠接時間,則應加以注意。
除了不考慮其他更優越的標準方法或其他步驟的優點之外,膠接用膠黏劑的制備,被粘件的涂膠方法,涂膠的被粘件的空氣干燥或預固化步驟以及裝配后被粘件的固化均應按膠黏劑制造商推薦的膠接工藝步驟進行。
在固化過程中為了保證試樣更好地定位,應使用固化夾具,如圖8-34是ASTM推薦的拉伸強度試樣裝配定位固化夾具,該夾具在固化過程中能施加約0~0.141Mpa的壓力。還有改進型的夾具可適用于固化期間膠黏劑所需的高溫、高壓。
把所有的余膠從試片之邊緣除去是很重要的,在固化之前應用小刀子將裝在夾具中從膠縫中擠出的膠刮去。力學性能固化后的單件試樣的膠梗或膠瘤應予以去除,可任意選用銼削或研磨。對拉伸剪切或劈裂的試驗用單個試樣,銼削方向應與膠線方向平行。