檢測基底上塗層附著力的設備用牽引墊的製作方法

2023-06-01 04:34:41

專利名稱：檢測基底上塗層附著力的設備用牽引墊的製作方法
檢測基底上塗層附著力的設備用牽引墊本項發明關係到用於檢測塗料、表面保護物、膠以及膠黏膜等基 底上塗層附著力質量的設備，或廣泛的來說，用於表面結合力檢測的 設備。尤為重要的是，本項發明是對這類設備用牽引墊的改良。這些牽 引墊應粘貼在待測表面上，然後通過它們對待測表面實施撕裂力，以 便檢測待測表面的附著性能。在工業領域，了解某種基底上塗層的附著力質量，如目標載體上 的塗料，或某種材料表面的結合力質量，可以提供非常重要的數據。境中的運轉狀態。S 、 、確定上述塗層附著力或表面結合力質量的通用方法是測量引起基 底上的塗層樣品或材料表面部分在試驗測量器上發生撕裂時施加的必 要力。通常情況下，試驗是在標準化的測量器上進行，並遵守非常明確 的試驗程式，這樣做有利於進行重複性檢測，從而可以有效地比較各 種塗層-基底搭配時的附著力性能。進行上述檢測的總體原則是，將一塊尺寸一定的帶膠合表面的硬 墊粘在待測表面的樣品上，也就是說一塊根據應用工藝的要求覆蓋塗 層的基底或是一塊接受過表面處理的材料樣品。然後，在施過膠後， 對硬墊施加牽引力，直到基底表面的塗層或其表面物質被撕裂。通過撕裂時使用的力可以測算出附著力或需要達到的結合力的質ISO 4624標準對執行程序的描述可以確保由不同試驗機構得出 的結果具有可比性。我們還可以找到牽引設備，如US 3 821 892號專利中描述的設備。它們用於實施本文所述的檢測。通過上述設備可以對粘貼上的雙頭空竹形牽引墊施加牽引力。同 時，該設備配有測量裝置，可以對施加的牽引力進行測量。然而，儘管標準明白地指出，牽引墊應被粘在受測表面上，但它同時明確，粘有牽引墊的表面應是平坦的。因此，IS04624標準和 US 3 821 892號專利均未規定任何平面以外的牽引墊粘連表面可以採 取的形狀，而且，平面也是被正式要求的形狀。因此，如果說還需要 談及牽引墊的形狀，如US 3 821 892號專利涉及的牽引塾採取雙頭空 竹形狀，這只是為了確保牽引裝置在牽引墊上良好的攫握效果。經驗表明，在執行ISO 4624標準時所得結果的質量，在很大程度 上與牽引墊的膠粘質量以及試驗準備的質量有關。大多數情況下，準 備情況和膠粘質量並不能完全令人滿意，這將嚴重幹擾對撕裂力的測 量。首先，牽引墊在被粘到待檢表面上時，由於膠液具有流動性，因 此很難控制膠層的厚度，尤其是很難保證這層膠在牽引墊的下表面與 待測表面間保持一致的厚度。由於厚度無法得到控制，而且牽引墊有 可能出現邊側下陷的情況，因此，在試驗過程中，在試驗測量器的表 面上，牽引墊軸線可能會出現相對於正常的牽引力方向來說的偏移。 在實際情況中，牽引墊軸線出現的相對於牽引軸來說的哪怕非常細微 的偏差，以及牽引墊和待測塗層間出現的膠層厚度不一的現象，都會 明顯影響測出的撕裂力值，而且，由於具有不確定性，因此這種結果 還會引起測量值嚴重分散等更為不便的問題。考慮到這種現象，試驗操作員一般需要多次重複試驗，以便取有 效的撕裂力平均值。其次，在粘貼牽引墊時，墊的周圍會形成一個膠液圏。它是由於 流質膠被排擠到邊側而形成的為了確保牽引墊良好的附著力，需要 向待測表面方向擠壓牽引墊。根據試驗程序的規定，為了確保在覆蓋 基底的塗層上，只有與牽引墊粘貼在一起的部分被納入撕裂力的測量 範圍，因此，要沿牽引墊的邊緣切割出將要接受撕裂試驗檢測的塗層。為此，就需要在牽引墊周圍的塗層上做出切口，為此，應該事先除去 膠液圏。這時，膠液圏已經在準備試驗測量器的階段凝固了，因此， 為了去掉它，需要在牽引墊上施加大量的力。在去除膠液圏的過程中， 施力往往會引起牽引墊開始脫膠，這將導致試驗測量器無法完成試驗 或試驗結果無效。為此，必須重新準備試驗測量器。本項發明系採用具有新穎特徵的牽引墊，可以解決這些粘貼和準 備試驗測量器時遇到的問題，而且，這些特徵既不影響現有的牽引和 測量手段，也不需要對使用的試驗程序進行調整。根據這項發明，基底塗層附著力檢測試驗用的牽引墊包括一個參 照軸和一個下表面。在試驗開始前，該牽引墊被膠液固定在塗層表面。 牽引墊在與塗層膠合的下表面上具有兩個特徵， 一是有一個沉孔，它的深度與將牽引墊固定在塗層上所要求達到的膠液厚度基本一致；二 是沉孔底部有隔墊式保持裝置，它們的作用在於，當牽引墊的下表面 被粘在待測塗層的表面上時，可以確保牽引墊的穩定性，並使牽引墊 的豎軸始終保持在塗層表面規定的平面上。在製作本項發明時，沉孔的深度最好基本保持恆定。隔墊式保持裝置由位於牽引墊下表面的邊緣組成。這個邊緣最好 位於前述下表面的外圍上。在另一種製作形式中，隔墊式保持裝置由分布在牽引墊下表面邊 緣上的間隔墊塊組成。這些墊塊的下表面與待測塗層的表面相接觸， 構成牽引墊的擺放平面。無論牽引墊的製作形式如何，隔墊式保持裝置都可以通過在製作 沉孔時留出部分牽引墊的材料來獲得。無論採取哪種方式製作本項發明，牽引墊都具有專門的設計，可 以讓多餘的膠液流出由牽引墊在塗層表面的印跡決定的膠粘區域。因 此，多出的膠液可以被疏導到牽引墊膠粘邊緣之外，同時這些設計並 不會干擾膠層厚度的均勻性。如果採用第一種製作方法，則這些設計 體現為設置在牽引墊下表面邊緣中的無阻礙通道。如果採用第二種制 作方法，則這些設計被安置在間隔墊塊之間。最後，還有第三種製作方法即從牽引墊主體內引出一條或若干條排膠道。最好至少有一條 排膠道通到牽引墊的外表面，沉孔底部上方的部分。此外，至少有一 條排膠道可以通到膨脹室內。無論選用哪種方式製作本項發明，牽引墊下表面都呈現出特殊的 參差不齊性。這些故意做出或故意留出的參差不齊的部分可以改善牽 引墊下表面上膠液的附著力。本項發聽同時包括用膠液將牽引墊粘在覆蓋基底的塗層上的膠粘 工藝流程，它包含如下步驟a) 將膠液施在牽引墊的下表面和/或塗層的表面上；b) 在膠液凝固前，將牽引墊定位在塗層表面上需要的位置，並 同時施加足夠的壓力，以1更讓多餘的膠液流出；c) 等待膠液凝固；d) 沿牽引墊的邊緣在塗層上做出切口 ； 該工藝流程的特徵在於e) 牽引墊符合1至13項要求中的一項；f) 步驟b)中施加的壓力足以令隔墊式保持裝置搭接到塗層表面；g) 可能溢出的膠液將在牽引墊周圍的塗層表面形成膠液圏。因 此，應該在膠液凝固前，在步驟b)和c)之間將多餘的部分除去。為了 避免凝固的膠液形成膠液圏，應該將多餘的膠液除去。在操作過程中， 應以足夠的壓力固定住牽引墊，以防止牽引墊出現任何移位的情況。

圖1至3反映的是以已知的方式擺放牽引墊的步驟。圖4a和4b反映的是符合本發明的要求帶有邊緣的牽引墊。圖5a和5b反映的是符合本發明的要求使用間隔墊塊的牽引墊。圖6反映的是符合本發明的要求帶有非連續性邊緣的牽引墊。圖7反映的是符合本發明的要求帶有若干邊側排膠道的牽引墊。圖8反映的是符合本發明的要求帶有一個垂直排膠道的牽引墊。圖9反映的是符合本發明的要求使用帶膨脹室的排膠道的牽引塾。本說明和圖紙中介紹的牽引墊的形狀主要為軸對稱形狀。由於這種牽引墊的總體形狀易於製作，因此，相對來說，它比較普及，並且，也被載入了 ISO 4624標準中。但是，無論是對覆蓋在基底上的塗層進 行附著力檢測，還是直接對材料進行表面結合力檢測，本項發明適用 於任何形狀的需要粘貼到待測表面上的牽引墊。牽引墊l在其底部有一個表面la，後者用於用膠液2粘貼到覆蓋 基底4的塗層3上。為了在尺寸經過良好限定的塗層3表面上施加牽引力F，沿牽引 墊l的邊緣將塗層3用切口 31切開。由於在通常情況下，要使用裝置 5壓在牽引墊1的周圍以便用反作用力平衡樣品4所承受的牽引力F， 因此，做出切口，可以讓牽引力F均勻地施加在受測的塗層3表面， 同時避免在經由牽引墊1的粘貼面la界定的膠粘區域之外的塗層3 部分幹擾測量結果。為了避免被粘上的牽引墊1的軸20在塗層3的表面上偏離正常位 置，要在牽引墊1的下表面上做一個沉孔，並在沉孔底部lla的位置 保留相對於擺放位置來說的隔墊式保持裝置12和13。通過這種方式， 可以確保在牽引墊1和塗層3之間的膠液2始終保持理想厚度。上述 隔墊式保持裝置12和13的尺寸及位置的選取標準在於可以確保牽引 墊1形成與塗層3的自由表面相接觸的、穩定的並與牽引墊1的軸20 相垂直的擺;故面。在圖4a和4b介紹的製作形式中，隔墊式保持裝置採取了連續邊 緣12的樣式。它最好與牽引墊l的下表面la的四周相吻合。最好將 這個邊緣12做得儘可能窄，以便粘貼表面，即經由牽引墊l的印跡界 定的表面再減去塗層3上經由邊緣12的印跡界定的表面，與經過切割 的塗層3的表面，即經由牽引墊1的印跡界定的表面，之間的差盡可 能的小，從而避免牽引力測量出現誤差。例如，如果釆用0.5毫米寬的薄條製作邊緣12，則不會對鋁合金 或鋼質地的牽引墊1造成任何技術影響。在此情況下，相對於直徑20 亳米的牽引墊1來說，粘貼表面的面積僅減少了 0.25%，符合ISO 4624 標準的規定。相對於此類測試中出現的測量值分散的情況來說，這樣的差數完全可以忽略不計，並且可以被納入計算中。隔墊式保持裝置也可以釆用間隔墊塊13的形式，如圖5a和5b 所示。它的高度可以確保膠液2的理想厚度。為了牽引墊l的擺放面 保持良好的穩定狀態，至少應使用三塊不擺在一條直線上的並且相距 越遠越好的間隔墊塊13。也可以使用更多數量的間隔墊塊13。由於相 對於牽引墊l的粘貼表面來說，它們在塗層3上佔據的面積可以忽略 不計，因此它們的形狀無關緊要。無論隔墊式保持裝置是釆用邊緣12、間隔墊塊13、還是其他任何 同等形式，最關鍵的是要保證由這些隔墊式保持裝置的下表面決定的 擺放面具有良好的穩定性，並且它垂直於和試驗中施加的牽引力同方 向的牽引墊1的軸20。為了達到這樣的質量，可以在製作沉孔11時 留下部分牽引墊l的材料以便獲得隔墊式保持裝置。為了保持膠層的厚度基本不變，沉孔11的底部lla應基本平行於 擺放面。但是，由於牽引墊1與膠液2間的結合力必須比塗層3和基 底4間的待測結合力更牢固，因此，為了改善膠液在牽引墊1上的附 著質量，最好保留或在沉孔11的底部lla的表面上做出參差不齊的工 具處理條痕。此外，在將牽引墊1粘貼到試驗測量器的操作過程中，為了方便 在膠液2未乾時疏導溢出的膠液2，可以給牽引墊1配備其他裝置。因此，如圖6所示，可以在邊緣12橫向上的一部分以及豎向上的 全部或部分的一個或若干位置上，設置無阻礙通道14。在如圖7、 8和9所示的其他製作形式中，這些裝置可以是一條或 若干條可或不可通到外部的排膠道15、 16。它們的下部通向經由外圍 邊緣12、沉孔ll的底部lla以及牽引墊l的擺放面界定的區域。排膠道15、16可以從牽引墊1的頂部或側壁通到牽引墊l的外部。如果排膠道15、 16不能通到外部(圖中未表示的解決方案)，那 麼要注意它們的體積要足夠大，以便容納下可能會流入排膠道15、 16 中的膠液，而且，堵截在膠液2和排膠道15、 16的不透光底部之間的 空氣也不能阻礙膠液2升入排膠道15、 16中。此外，還可以附加一個膨脹室17用於收集溢出的量更大的膠液2， 而且，後者不會從排膠道15、 16的埠溢出牽引墊1，如果排膠道是 向外開口的話。在使用膠液2將牽引墊1和待測塗層3粘合在一起後，用足夠的 壓力向待測塗層3的方向擠壓牽引墊1，以便讓還處於液態的多餘的 膠液2流出。從牽引墊1的邊上流出的膠液2可以在沒幹前被輕易地拭去，而 且不會破壞牽引墊1的位置在執行此項操作期間，由於隔墊式保持 裝置12、 13的擺放面將牽引墊固定好，因此，只需用適中的力就可將 它保持在原位。因此，人們可以在膠液圏21未乾前將其輕易地去除。 膠液凝固後，可以在待測塗層3上毫不費力地做出切口 31。當牽引墊1配備排膠道15、 16時，由於膠液22上升至排膠道15、 16以及可能存在的膨脹室17中，因此，就無需再除去從牽引墊l的 下表面四周流出的膠液2，或者說，至少這種需求得到了控制。使用符合本項發明的帶有一個連續性外圍邊緣12和一條垂直排 膠道16的牽引墊做了若干次符合ISO 4624標準的試驗。結果表明， 十次以下的試驗就足以得到受測塗層3所受撕裂力F的可靠值。如果 使用舊式牽引墊，則需要做九十次以上的試驗才能有同等的測量可靠 性。
權利要求
1.基底(4)塗層(3)附著力檢測試驗用的牽引墊(1)包括一個參照軸(20)和一個下表面(1a)。在試驗開始前，該牽引墊(1)被膠液(2)固定在塗層(3)表面。它在與塗層(3)膠合的下表面(1a)上具有如下特徵-沉孔(11)，它的深度與將牽引墊(1)固定在塗層(3)上所要求達到的膠液(2)的厚度基本一致；-沉孔(11)底部(11a)有隔墊式保持裝置(12、13)，它們的作用在於，當牽引墊(1)的下表面(1a)被粘在塗層(3)的表面上時，可以確保牽引墊(1)的穩定性及其軸(20)相對於待測塗層(3)表面的垂直性。
2. 符合要求l的牽引墊(l),其沉孔(ll)基本保持恆定的深度。
3. 符合要求1或要求2的牽引墊(1)，其隔墊式保持裝置由位於 牽引墊(1)下表面(la)的邊緣(12)組成。
4. 符合要求1或要求2的牽引墊(1)，其隔墊式保持裝置由分布 在牽引墊(1)下表面(la)上的間隔墊塊(13)組成。
5. 符合前述任意一項要求的牽引墊(l),其隔墊式保持裝置(12、 13)位於牽引墊(1)下表面(la)的周邊上。
6. 符合前述任意一項要求的牽引墊(l)，其隔墊式保持裝置(12、 13)的下表面形成與牽引墊(1)的軸(20)相垂直的擺放面。
7. 符合前述任意一項要求的牽引墊(1),通過在製作沉孔(11) 時留下部分牽引墊(1)材料的方法來獲得隔墊式保持裝置(12、 13)。
8. 符合前述任意一項要求的牽引墊(l)，它具有專門的裝置(14、 15、 16)，可以讓多餘的膠液(2)流出由牽引墊(1)在塗層(3)表 面的印跡決定的膠粘區域。
9. 符合要求8的牽引墊(1),其疏導膠液(2)的裝置是位於牽 引塾(1)下表面(la )邊緣(12 )中的一個或若干個無阻礙通道(14 )。
10. 符合要求8的牽引墊(1)，其疏導膠液(2)的裝置是位於間隔墊塊(13)之間的一個或若干個無阻礙通道(14)。
11. 符合要求8的牽引墊(1)，其疏導膠液(2)的裝置是升入牽 引墊(1)主體內的一條或若干條排膠道(15、 16)。
12. 符合要求ll的牽引墊(1),在其排膠道(15、 16)中，至少 有一條通到牽引墊(1)的外表面，沉孔底部(lla)上方的部分。
13. 符合要求11或要求12的牽引墊(1 )，在其排膠道(15、 16 ) 中，至少有一條通到膨脹室(17)內。
14. 符合前述任意一項要求的牽引墊(1)，其沉孔底部(lla)的 表面參差不齊，可以改善膠液(2)的附著力。
15. 使用膠液(2 )將牽引墊(1)粘貼在覆蓋基底(4 )的塗層(3 ) 上的膠粘工藝包含如下步驟-a)將膠液(2)施在牽引墊(1)的下表面(la)和/或塗層(3) 的表面上；國b)在膠液(2)凝固前，將牽引墊(1)定位在塗層(3)表面 上需要的位置，並同時施加足夠的壓力，以便讓多餘的膠液(2)流出； 畫c)等待膠液(2)凝固；-d)沿牽引墊(1)的邊緣在塗層(3)上做出切口 (31); 該工藝流程的特徵在於-e)牽引墊(1)符合1至14項要求中的一項；-f)步驟b)中施加的壓力足以令隔墊式保持裝置(12、 13)搭接 到塗層(3)表面；畫g)可能溢出的膠液(2)將在牽引墊(1)周圍的塗層(3)表面 形成膠液圏(21)。因此，應該在膠液(2)凝固前，在步驟b)和c)之 間將多餘的部分除去。為了避免凝固的膠液形成膠液圏(21),應該將 多餘的膠液(2)除去。在操作過程中，應以足夠的壓力固定住牽引墊 (1),以防止牽引墊(l)出現任何移位的情況。
全文摘要
用於通過撕裂進行塗層附著力或表面粘貼力試驗的待粘接牽引墊包括沉孔，所述沉孔用於控制膠黏膜的厚度。保持裝置如墊塊或邊緣在距進行試驗的表面希望距離處保持所述沉孔的底部，且開口設置用於當牽引墊施加在進行試驗的表面上時以可控的方式在膠液變硬之前使膠液排出。
文檔編號G01N19/04GK101278185SQ200680036028
公開日2008年10月1日 申請日期2006年9月27日 優先權日2005年9月28日
發明者斯特凡·雷伊 申請人:空中巴士法國公司