Устройство для определения прочности сцепления покрытия с основой


 


Владельцы патента RU 2426095:

Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова" (RU)

Устройство относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения прочности сцепления покрытий с основами. Технический результат - повышение точности определения прочности сцепления покрытий с основами. Устройство для определения прочности сцепления покрытия с основой включает подложку-основу с покрытием, обойму с отверстиями для размещения и закрепления силопередающих стержней, взаимодействующих с покрытием, содержит шпильки, обойма выполнена в виде планки со щелевым продольным пазом для размещения подложки-основы с покрытием, в противоположных стенках обоймы выполнена совокупность соосных отверстий, ориентированных перпендикулярно внутренним боковым поверхностям паза, в отверстиях одной из стенок паза, в которой размещены силопередающие стержни, контактирующие с покрытием, выполнены зенковки со стороны их выхода в полость паза обоймы, а в отверстиях противоположной боковой стенки выполнена резьба для установки шпилек, фиксирующих одной из торцевых своих поверхностей подложку-основу в обойме. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения прочности сцепления покрытий с основами.

Известно устройство для определения прочности сцепления полимерных материалов [патент РФ № 2239817, МПК7 G01N 19/04, 2004 г.], состоящее из обоймы с коническим отверстием, силопередающего элемента, закрепленного на обойме, подложки-основы с испытуемым покрытием, находящимся в контакте с испытуемым материалом.

Процесс испытания тонкослойных (в частности лакокрасочных покрытий) с использованием данного устройства часто сопровождается разрушением самого покрытия, при этом отрыва торцевой поверхности силопередающего элемента от адгезива не происходит. Данный случай характерен, когда адгезионная прочность покрытия превосходит его когезионную прочность. При этом информацию о прочности сцепления испытуемого покрытия с основой при использовании указанного устройства получить невозможно.

Известно устройство для определения адгезионной прочности покрытия на отрыв [а.с. СССР № 914971, МПК7 G01N 19/04, 1982 г.], содержащее обойму с отверстием, силопередающий стержень, размещенный в отверстии и взаимодействующий торцевой поверхностью с покрытием, кольцевой элемент треугольного профиля, расположенный в отверстии между основанием и силопередающим стержнем.

Использование указанного устройства, как и первого при определении адгезионной прочности тонкослойных покрытий, часто приводит к разрушению покрытия по периметру кольцевого элемента из-за наличия концентратора напряжения, сформированного кольцевым элементом треугольного профиля, и потере информации об усилии, которое необходимо для отрыва покрытия от торцевой поверхности силопередающего элемента.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения прочности сцепления покрытия с основой [а.с. СССР № 1490551, МПК7 G01N 1/28, G01N 19/04, 1989 г.], содержащее обойму цилиндрической формы с радиальными отверстиями, подложку-основу с покрытием, находящимся в контакте с торцевыми поверхностями силопередающих стержней, размещенных в радиальных отверстиях обоймы.

Недостатком данного устройства является низкая точность определения прочности сцепления покрытия с основой из-за дополнительного сцепления силопередающего элемента с обоймой за счет попадания испытуемого покрытия (при его нанесении) в боковые зазоры между силопередающими стержнями и обоймой, что значительно увеличивает усилие разрушения связи стержней с покрытием из-за адгезии покрытия с внутренней поверхностью обоймы и боковой поверхности стержня.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности определения прочности сцепления покрытий с основами.

Технический результат достигается тем, что устройство для определения прочности сцепления покрытия с основой, включающее подложку-основу с покрытием, обойму с отверстиями для размещения и закрепления силопередающих стержней, взаимодействующих с покрытием, содержит шпильки, обойма выполнена в виде планки со щелевым продольным пазом для размещения подложки-основы с покрытием, в противоположных стенках обоймы выполнена совокупность соосных отверстий, ориентированных перпендикулярно внутренним боковым поверхностям паза, в отверстиях одной из стенок паза, в которых размещены силопередающие стержни, контактирующие с покрытием, выполнены зенковки со стороны их выхода в полость паза обоймы, а в отверстиях противоположной боковой стенки выполнена резьба для установки шпилек, фиксирующих одной из торцевых своих поверхностей подложку-основу в обойме

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит обойму 1 со щелевым продольным пазом, в боковых стенках которого выполнена совокупность соосных отверстий. В отверстиях одной из стенок продольного паза (с его внутренней стороны) выполнена зенковка. В отверстиях противоположной стенки паза нарезана резьба. В продольном пазе размещена подложка-основа 2 (с предварительно нанесенным покрытием 3, сформированным в виде совокупности дисковых элементов, расположенных вдоль центральной оси подложки-основы 2 с шагом, соответствующим расстоянию между центрами соосных отверстий). Силопередающие стержни 4, имеющие цилиндрическую форму с диаметром основания 0,8-0,9 диаметра дискового элемента покрытия 3, одной торцевой поверхностью закрепляются на поверхности покрытия с помощью клеевого состава (или припоя, если покрытие металлическое и паяется) 5, а другие противоположные концы силопередающих стержней 4 поочередно закрепляются в зажимах разрывной машины (не показаны). Шпильки 6 ввернуты в резьбовые отверстия обоймы 1 и поджимают подложку-основу 2 с закрепленными на ней силопередающими стержнями 4 к боковой поверхности паза. Своими свободными концами шпильки 6 поочередно закрепляются через шарнирное соединение в захватах силоизмерителя разрывной машины (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

На подложку-основу 2 наносят испытуемое покрытие, формируя его в виде совокупности дисковых элементов, расположенных вдоль центральной оси подложки с шагом, равным расстоянию между двумя близлежащими отверстиями в стенке обоймы 1. Для случая контроля прочности сцепления лакокрасочного покрытия, его наносят на подложку-основу 2 через трафарет. При испытании гальванических покрытий дисковые элементы покрытия 3 могут быть сформированы на поверхности подложки-основы 2 с помощью метода фотолитографии с использованием соответствующего фотошаблона. Если подложка-основа 2 выполнена из гибкого эластичного материала, то ее предварительно закрепляют с помощью клеевого состава (например ВК-9) на жестком основании (не показано). Закрепляют на поверхности дисковых элементов покрытия 3 с помощью клеевого состава 5, например ВК-27 (или припоя, если покрытие металлическое и паяется), силопередающие стержни 4. После отверждения клеевого состава подложку-основу 2 помещают в паз обоймы 1 таким образом, чтобы силопередающие стержни 4 вошли в отверстия с зенковкой. Подложку-основание 2 фиксируют в пазе обоймы 1, поджимая ее к боковой стенке паза обоймы 1 с помощью ввинчиваемых шпилек 6. Противоположно расположенные силопередающий стержень 4 и шпильку 6 попарно закрепляют в зажимах разрывной машины через шарнирное соединение и прикладывают механическое усилие до разрушения адгезионной связи между испытуемым покрытием 3 и подложкой-основой 2, фиксируя при этом значения усилия отрыва, по величине которого судят о прочности сцепления покрытия.

Предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа, поскольку позволяет:

- повысить точность определения прочности сцепления покрытия с основой за счет исключения влияния случайной погрешности, связанной с нерегламентированным дополнительным усилием, необходимым для сдвига силопередающих стержней в отверстиях обоймы из-за сцепления боковой поверхности стержней с внутренней поверхностью отверстий обоймы за счет образования дополнительной адгезионной связи с попавшим в зону контакта испытуемым покрытием;

- повысить информативность процесса определения прочности сцепления с использованием заявляемого устройства за счет исключения возможности разрушения покрытия в граничной зоне между контуром силопередающего стержня и краем отверстия подложки, поскольку указанная зона у заявляемого объекта отсутствует, а усилие отрыва прикладывается непосредственно к поверхности дискового элемента покрытия фиксированной площади и направлено по нормали к поверхности подложки.

Устройство для определения прочности сцепления покрытия с основой, включающее подложку-основу с покрытием, обойму с отверстиями для размещения и закрепления силопередающих стержней, взаимодействующих с покрытием, отличающееся тем, что устройство содержит шпильки, обойма выполнена в виде планки со щелевым продольным пазом для размещения подложки-основы с покрытием, в противоположных стенках обоймы выполнена совокупность соосных отверстий, ориентированных перпендикулярно внутренним боковым поверхностям паза, в отверстиях одной из стенок паза, в которых размещены силопередающие стержни, контактирующие с покрытием, выполнены зенковки со стороны их выхода в полость паза обоймы, а в отверстиях противоположной боковой стенки выполнена резьба для установки шпилек, фиксирующих одной из торцевых своих поверхностей подложку-основу в обойме.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области испытания материалов, а именно к способам определения адгезии пленки к подложке, и предназначено для исследования адгезионных свойств адгезивов для склеивания пленок, в том числе тончайших пленочных материалов и нанопленок.

Изобретение относится к исследованиям механических свойств покрытий, а именно к способам определения прочности сцепления покрытия с подложкой. .

Изобретение относится к методам механических испытаний, а именно к методам определения прочности порошковых покрытий. .

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам контроля прочности адгезии (сцепления) покрытий к основаниям, и может быть использовано в производстве гибко-жестких печатных плат и плат на твердом основании или в производстве радиоэлектронной аппаратуры.

Изобретение относится к технологической оснастке для определения адгезии лакокрасочных и порошковых покрытий к металлическим поверхностям. .

Изобретение относится к устройствам измерения параметров прилипания покрывающих слоев. .

Изобретение относится к способам оценки физических свойств пластизольной мастики, применяемой для защиты днища и герметизации сварных швов кузовов автомобилей, и может быть использовано при определении сохранения адгезионных свойств мастики после проведения коррозионных испытаний.

Изобретение относится к испытательной технике. .

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения прочности сцепления полимерных покрытий с наружной поверхностью трубы. .

Изобретение относится к области испытания прочности соединения материалов, в частности, вследствие их адгезионного взаимодействия, преимущественно материалов с различными коэффициентами линейного расширения.

Изобретение относится к измерительной технике и может использовано для определения уровня адгезионного взаимодействия частиц наполнителя с полимерной матрицей и объемных механических характеристик композиционных материалов при растяжении

Изобретение относится к способам контроля качества клееных материалов и может быть использовано при контроле качества клеевого соединения неразрушающим методом

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к способу оценки адгезионной прочности бронепокрытия зарядов ТРТ ракетных двигателей твердого ракетного топлива и других ракетных устройств

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения адгезионной и когезионной прочности сцепления в продольных слоях газотермических покрытий

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способу определения адгезионной прочности скрепления бронепокрытия с зарядом твердого ракетного топлива. Способ включает изготовление от забронированного натурного заряда или его «спутника» «образца-диска» с центральным отверстием, выполнение по образующей диска путем нарезания фрезой параллельных прорезей рабочих площадок, равномерно распределенных по забронированной поверхности, приклеивание к ним державок для приложения отрывной нагрузки и испытание «образца-диска» на разрывной машине. Через фиксирующий стержень, размещенный в центральном отверстии, «образец-диск» соединяют с неподвижным захватом машины, а державки поочередно - с подвижным захватом. В качестве разрывной машины используют программно-аппаратный комплекс, включающий нагружающий блок, обеспечивающий требуемую скорость движения подвижного захвата, термостатирующее устройство для проведения испытаний в температурном диапазоне ±50°С и тензометрический блок регистрации величины нагрузки, для совместной работы которых используется программное обеспечение. В качестве примера конкретного исполнения предложено техническое решение с рабочими площадками шириной (7,5±0,5) мм, диаметром «образца-диска» 68,8 мм и диаметром центрального отверстия (20±0,5) мм, которое было использовано для определения адгезионной прочности бронепокрытия с зарядом ПЗРК. Техническим результатом является получение достоверных результатов по адгезионной прочности скрепления бронепокрытия с зарядом твердого ракетного топлива по всему его периметру. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области проведения испытаний по оценке прочности клеевого соединения материалов в ракетной технике. Предлагаемый способ определения прочности клеевого соединения резиноподобного покрытия с основой из твердого ракетного топлива включает использование двух жестких элементов, обеспечивающих приложение растягивающей нагрузки, один из которых приводят в контакт с покрытием посредством клея, адгезия которого к покрытию заведомо больше адгезии исследуемого клеевого соединения покрытия к основе, а второй подвергают взаимодействию с основой. При этом в краевой зоне клеевого соединения резиноподобного покрытия с жестким элементом выполняют кольцевое раскрепление, ширина которого составляет Δ=(0,6-1,5)·δ, где δ - толщина покрытия. Причем кольцевое раскрепление выполняют механическим путем после завершения процесса отверждения клеевого соединения покрытия с основой или до осуществления процесса отверждения путем использования кольцевого вкладыша из материала, обладающего антиадгезионными свойствами к жесткому элементу и покрытию. Техническим результатом является повышение достоверности результатов испытаний в части получения экспериментальной информации о более высоком уровне реального ресурса прочности скрепления покрытия с основой. 2 з.п. ф-лы, 15 ил., 1 табл.

Способ измерения адгезии льда на сдвиг к другим материалам относится к области исследования адгезионной прочности льда к различным материалам и может использоваться при создании антиобледенительных материалов. Замораживание воды на поверхности исследуемого материала проводится внутри фторопластовой втулки, которая используется в качестве каркаса и позволяет контролировать и равномерно распределять нагрузку при давлении на всю площадь контакта лед-материал. Измерение нагрузки, необходимой для сдвига льда от исследуемой поверхности материала, проводится в климатической камере универсальной разрывной машины в режиме сжатия. Техническим результатом является повышение точности измерения адгезии льда к различным материалам. 2 ил.

Изобретение относится к исследованиям механических свойств покрытий, а именно к способам определения прочности сцепления покрытия с основой. Технический результат достигается тем, что на основу наносят покрытие, прикладывают к нему усилие и по величине разрушающей нагрузки определяют адгезионную прочность сцепления как отношение разрушающей нагрузки к площади отрыва покрытия, при этом перед нанесением покрытия к поверхности основы прижимают толкатель, после нанесения покрытия снимают усилие прижима толкателя к поверхности основы, не оказывая, при этом, механического воздействия на покрытие, и прикладывают к толкателю усилие на отрыв, одновременно измеряя величину приложенного усилия, а после испытания толкатель меняют на новый. Устройство для реализации способа содержит плоскую пружину, нагружающий винт, тензорезисторы, толкатель, основу, тензоусилитель, пиковый детектор и индикатор нагрузки, при этом в основе имеется паз с распорным винтом, обеспечивающим возможность деформации паза. Технический результат изобретения заключается в повышении достоверности оценки адгезионной прочности сцепления покрытия с основой. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к исследованиям механических свойств покрытий, а именно к способам определения прочности сцепления покрытия с основой. Технический результат достигается тем, что на основу наносят покрытие в виде «сидячей» капли, прикладывают к нему усилие и по величине разрушающей нагрузки определяют адгезионную прочность сцепления как отношение разрушающей нагрузки к площади отрыва покрытия, при этом на локальном участке покрытия формируют «сидячую» каплю из припоя с впаянной в нее гибкой тягой, а усилие на отрыв или на срез прикладывают к гибкой тяге, после отрыва «сидячей» капли с покрытием от основы оценивают площадь отрыва покрытия. Технический результат изобретения заключается в повышении достоверности оценки адгезионной прочности сцепления покрытия с основой, а также в расширении возможности способа.

Изобретение относится к устройствам для измерения показателей фрикционных и адгезионных свойств фильтрационной корки и может найти свое применение в нефтегазовой отрасли. Устройство для измерения показателей фрикционных и адгезионных свойств фильтрационной корки содержит стол-основание, электродвигатель, узел замера тягового усилия, установленные на столе-основании уровень и основание для размещения груза. На основании для размещения груза шарнирно закреплена направляющая плита, с возможностью поворота вокруг своей оси, на боковой поверхности которой выполнен паз, обеспечивающий перемещение размещенного в пазу узла замера тягового усилия. Узел замера тягового усилия соединен с одной стороны при помощи нити со шкивом электродвигателя, расположенным на противоположном конце направляющей плиты, с другой - с металлическим грузом, расположенным на фильтрационной корке, закрепленной фиксаторами на основании для размещения груза. Технический результат − обеспечение измерения показателей как фрикционных, так и адгезионных свойств фильтрационной корки, возможность оценки вклада фрикционных и адгезионных сил в суммарную силу сопротивления движению колонн в скважине. 2 ил.
Наверх