Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12796-2:2019 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 19095-2:2015) về Chất dẻo - Đánh giá tính năng kết dính liên diện trong tổ hợp chất dẻo-kim loại - Phần 2: Mẫu thử, đưa ra các hướng dẫn kỹ thuật và quy chuẩn đối với việc thiết kế, chuẩn bị và chế tạo các mẫu thử nghiệm nhằm đánh giá chính xác độ bền liên kết tại bề mặt tiếp xúc giữa hai loại vật liệu này.
Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh
Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các phòng thử nghiệm, các nhà sản xuất, các kỹ sư thiết kế và các tổ chức chứng nhận chất lượng liên quan đến việc chế tạo và đánh giá các sản phẩm, chi tiết kỹ thuật kết hợp giữa chất dẻo và kim loại. Tiêu chuẩn tập trung vào việc chuẩn hóa quy trình tạo mẫu thử để đảm bảo tính khách quan, độ lặp lại và độ tái lập của các kết quả thử nghiệm cơ lý.
Các nội dung cốt lõi của tiêu chuẩn
- Nguyên tắc thiết kế và quy cách mẫu thử
- Quy định chi tiết về hình học, kích thước tiêu chuẩn của các loại mẫu thử dùng cho các phương pháp thử nghiệm lực liên kết khác nhau (như thử nghiệm kéo, thử nghiệm cắt, hoặc thử nghiệm bóc tách).
- Yêu cầu về độ dung sai kích thước nghiêm ngặt đối với cả phần kim loại và phần chất dẻo nhằm hạn chế tối đa sai số do chế tạo mẫu gây ra.
- Chuẩn bị bề mặt nền kim loại
- Quy định các phương pháp làm sạch bề mặt kim loại để loại bỏ dầu mỡ, bụi bẩn và các chất bám bẩn khác có thể ảnh hưởng đến khả năng bám dính.
- Hướng dẫn các biện pháp xử lý bề mặt vật lý hoặc hóa học (như phun cát, ăn mòn hóa học, hoặc xử lý plasma) nhằm tạo ra độ nhám và hoạt tính bề mặt tối ưu cho việc liên kết với chất dẻo.
- Yêu cầu kiểm soát thời gian lưu kho và điều kiện bảo quản của tấm kim loại sau khi xử lý bề mặt trước khi tiến hành đúc hoặc ghép với chất dẻo.
- Quy trình chế tạo mẫu thử tổ hợp chất dẻo - kim loại
- Hướng dẫn phương pháp ép phun (injection molding) hoặc các phương pháp đúc ép khác để phủ chất dẻo lên phần kim loại đã được chuẩn bị sẵn.
- Yêu cầu kiểm soát chặt chẽ các thông số công nghệ trong quá trình đúc như nhiệt độ khuôn, nhiệt độ nóng chảy của chất dẻo, áp suất phun và thời gian làm nguội để tránh gây ra ứng suất nội hoặc khuyết tật tại vùng liên diện.
- Điều hòa mẫu thử trước khi thử nghiệm
- Quy định cụ thể về điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm tương đối) và thời gian tối thiểu để điều hòa mẫu thử sau khi chế tạo nhằm đạt trạng thái cân bằng vật lý và cơ học ổn định.
- Yêu cầu ghi chép đầy đủ các thông số môi trường điều hòa để phục vụ cho việc đối chiếu và phân tích kết quả sau này.
Hiệu lực thi hành
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12796-2:2019 (ISO 19095-2:2015) có hiệu lực kể từ ngày ban hành công bố. Tiêu chuẩn này được sử dụng kết hợp với các phần khác của bộ tiêu chuẩn TCVN 12796 (ISO 19095) để tạo thành một hệ thống phương pháp luận hoàn chỉnh trong việc đánh giá chất lượng liên kết chất dẻo - kim loại.
ISO 19095-2:2015
CHẤT DẺO - ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG KẾT DÍNH LIÊN DIỆN TRONG TỔ HỢP CHẤT DẺO-KIM LOẠI - PHẦN 2: MẪU THỬ
Plastics - Evaluation of the adhesion interface performance in plastic-metal assemblies - Part 2: Test specimens
Lời nói đầu
TCVN 12796-2:2019 hoàn toàn tương đương với ISO 19095-2:2015.
TCVN 12796-2:2019 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC61 Chất dẻo biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố
Bộ TCVN 12796 (ISO 19095) Chất dẻo - Đánh giá tính năng kết dính liên diện trong tổ hợp chất dẻo-kim loại, gồm các tiêu chuẩn sau:
- TCVN 12796-1:2019 (ISO 19095-1:2015) Phần 1: Hướng dẫn cách tiếp cận
- TCVN 12796-2:2019 (ISO 19095-2:2015) Phần 2: Mẫu thử
- TCVN 12796-3:2019 (ISO 19095-3:2015) Phần 3: Phương pháp thử
- TCVN 12796-4:2019 (ISO 19095-4:2015) Phần 4: Điều kiện môi trường để xác định độ bền.
Lời giới thiệu
Các sản phẩm có kết cấu từ các vật liệu không đồng nhất đang được sản xuất trong các lĩnh vực công nghiệp ô tô và hàng không vũ trụ, nơi đòi hỏi có các giới hạn an toàn cao hơn.
Các phương pháp thử hiện có không thích hợp do khó đánh giá tính năng liên diện chất dẻo-kim loại vì vật liệu polyme có độ bền cơ học tương đối thấp và do vậy gãy nứt bên ngoài các mối dán. Do đó, cần phải phát triển một phương pháp luận đối với việc đánh giá tính năng liên diện chất dẻo-kim loại.
Cũng cần có một phương pháp thử để đánh giá chính xác tính năng kết dính liên diện hoặc chuẩn hóa sự đánh giá dài hạn trong môi trường khắc nghiệt.
Phương pháp trong bộ TCVN 12796 (ISO 19095) nhằm đảm bảo tính toàn vẹn của liên diện được thực hiện trên toàn bộ liên diện và khả năng truy xuất nguồn gốc của giá trị sẽ giúp cải thiện việc so sánh dữ liệu.
Tiêu chuẩn này xác định hình dạng thích hợp của mẫu thử khi xem xét liên diện chất dẻo-kim loại không thể đánh giá được theo các tiêu chuẩn ISO hiện có.
CHẤT DẺO - ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG KẾT DÍNH LIÊN DIỆN TRONG TỔ HỢP CHẤT DẺO-KIM LOẠI - PHẦN 2: MẪU THỬ
Plastics - Evaluation of the adhesion interface performance in plastic-metal assemblies - Part 2: Test specimens
CẢNH BÁO AN TOÀN: Người sử dụng tiêu chuẩn này phải thông thạo việc thực hành trong phòng thí nghiệm thông thường. Tiêu chuẩn này không đề cập đến tất cả các vấn đề về an toàn, nếu có, liên quan đến việc áp dụng tiêu chuẩn này. Người sử dụng có trách nhiệm thiết lập các quy trình về an toàn và vệ sinh lao động phù hợp và đảm bảo phải tuân thủ theo mọi quy định bắt buộc. Có thể nhận thấy rằng một số vật liệu được chấp nhận trong tiêu chuẩn này có thể gây ra tác động tiêu cực đến môi trường. Khi tiến bộ công nghệ dẫn đến những lựa chọn khác dễ chấp nhận hơn, các vật liệu này sẽ được loại bỏ ở mức nhiều nhất có thể. Khi kết thúc quá trình thử nghiệm, phải thận trọng xử lý tất cả các chất thải một cách thích hợp theo các quy định hiện hành.
Tiêu chuẩn này quy định các mẫu thử để đánh giá tính năng kết dính liên diện trong tổ hợp chất dẻo-kim loại.
Các tài liệu viện dẫn sau đây rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 11025:2015 (ISO 293:2004), Chất dẻo - Đúc ép mẫu thử vật liệu nhiệt dẻo
TCVN 11026-1:2015 (ISO 294-1:1996), Chất dẻo - Đúc phun mẫu thử vật liệu nhiệt dẻo - Phần 1: Nguyên tắc chung, đúc mẫu thử đa mục đích và mẫu thử dạng thanh
TCVN 11026-2:2015 (ISO 294-2:1996), Chất dẻo - Đúc phun mẫu thử vật liệu nhiệt dẻo - Phần 2: Thanh kéo nhỏ
TCVN 11027:2015 (ISO 295:2004), Chất dẻo - Đúc ép mẫu thử vật liệu nhiệt rắn
TCVN 11612-1:2016 (ISO 10724-1:1998), Chất dẻo - Đúc phun mẫu thử hỗn hợp đúc bột nhiệt rắn (PMC) - Phần 1: Nguyên tắc chung và đúc mẫu thử đa mục đích
TCVN 11612-2:2016 (ISO 10724-2:1998), Chất dẻo - Đúc phun mẫu thử hỗn hợp đúc bột nhiệt rắn (PMC) - Phần 2: Tấm nhỏ
ISO 17212, Structural adhesives - Guidelines for the surface preparation of metals and plastics prior to adhesive bonding (Chất kết dính kết cấu - Hướng dẫn chuẩn bị bề mặt kim loại và chất dẻo trước khi dán chất kết dính)
Việc chuẩn bị bề mặt mẫu thử phải được tiến hành theo các yêu cầu của ISO 17212.
Nếu sử dụng phương pháp chuẩn bị khác thì phải ghi lại.
4.1 Mẫu thử được dán nối đầu (loại A)
Hình dạng và kích thước của mẫu thử được thể hiện trong Hình 1.
Kích thước tính bằng milimet
CHÚ DẪN:
1 mẫu thử kim loại
2 mẫu thử chất dẻo
3 liên diện
Hình 1 - Hình dạng và kích thước của loại A (ví dụ)
4.2 Mẫu thử được dán chồng (loại B)
Hình dạng và kích thước của mẫu thử được thể hiện trong Hình 2.
Kích thước tính bằng milimet
CHÚ DẪN:
1 mẫu thử kim loại
2 mẫu thử chất dẻo
3 liên diện
Hình 2 - Hình dạng và kích thước của loại B (ví dụ)
4.3 Mẫu thử để thử nghiệm kéo bóc (loại C)
Hình dạng và kích thước của mẫu thử được thể hiện trong Hình 3.
Kích thước tính bằng milimet
CHÚ DẪN:
1 mẫu thử kim loại mềm
2 mẫu thử chất dẻo
3 liên diện
4 chiều dài không dán, 40 mm
Hình 3 - Hình dạng và kích thước của loại C (ví dụ)
4.4 Mẫu thử cho các tính chất bịt kín (loại D)
Hình dạng và kích thước của mẫu thử được thể hiện trong Hình 4.
Kích thước tính bằng milimet
CHÚ DẪN:
1 kim loại
2 chất dẻo
3 liên diện
Hình 4 - Hình dạng và kích thước của loại D (ví dụ)
CHÚ THÍCH: Nếu không thể chế tạo được mẫu thử loại D thì có thể thay thế bằng mẫu thử được nêu trong Phụ lục A.
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:
a) viện dẫn tiêu chuẩn này:
b) loại (hình dạng và kích thước) mẫu thử;
c) điều kiện chuẩn bị và điều kiện thử nghiệm của mẫu thử;
d) phương pháp chuẩn bị mẫu thử;
e) xử lý bề mặt đối với mẫu kim loại;
f) số lượng phép thử;
g) giá trị đặc trưng trung bình đo được, là giá trị đại diện của tính chất đo được;
h) ngày đo;
i) quy trình khác được quy định;
j) xem các tiêu chuẩn sau dựa trên phương pháp đúc:
- đối với mẫu thử vật liệu nhiệt dẻo được đúc ép phải theo Điều 7 từ khoản a) đến khoản i) của TCVN 11025 (ISO 293).
- đối với mẫu thử vật liệu nhiệt dẻo được đúc phun phải theo Điều 6 từ khoản a) đến khoản h) của TCVN 11026-1 (ISO 294-1) và Điều 6 TCVN 11026-2 (ISO 294-2).
- đối với mẫu thử vật liệu nhiệt rắn được đúc ép phải theo Điều 10 của TCVN 11027 (ISO 295).
- đối với mẫu thử bột nhiệt rắn (PMC) được đúc phun phải theo Điều 6 từ khoản a) đến khoản h) của TCVN 11612-1 (ISO 10724-1) và Điều 6 từ khoản a) đến khoản h) của TCVN 11612-2 (ISO 10724-2).
k) loại, quy trình, phương pháp và điều kiện xử lý kim loại;
l) số lượng mẫu thử được chuẩn bị;
m) ngày chuẩn bị mẫu thử.
Mẫu thử được dán chồng cho các tính chất bịt kín (loại D.2)
A.1 Quy định chung
Phụ lục này quy định hình dạng và kích thước của mẫu thử thay thế nếu không thể chế tạo được mẫu thử loại D theo 4.4.
A.2 Hình dạng và kích thước
Hình dạng và kích thước của mẫu thử được thể hiện trong Hình A.1 và Hình A.2.
Kích thước tính bằng milimet
CHÚ DẪN:
1 kim loại
2 chất dẻo
3 diện tích liên diện
Hình A.1 - Hình dạng và kích thước của loại D.2.1 (ví dụ)
Kích thước tính bằng milimet
CHÚ DẪN:
1 kim loại
2 chất dẻo
3 diện tích liên diện
4 đường định tâm
Hình A.2 - Hình dạng và kích thước của loại D.2.2 (ví dụ)
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11027:2015 (ISO 295:2004) về Chất dẻo - Đúc ép mẫu thử vật liệu nhiệt rắn
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11025:2015 (ISO 293:2004) về Chất dẻo - Đúc ép mẫu thử vật liệu nhiệt dẻo
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11026-1:2015 (ISO 294-1:1996) về Chất dẻo - Đúc phun mẫu thử vật liệu nhiệt dẻo - Phần 1: Nguyên tắc chung, đúc mẫu thử đa mục đích và mẫu thử dạng thanh
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11026-2:2015 (ISO 294-2:1996) về Chất dẻo - Đúc phun mẫu thử vật liệu nhiệt dẻo. Phần 2: Thanh kéo nhỏ
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12796-4:2019 (ISO 19095-4:2015) về Chất dẻo - Đánh giá tính năng kết dính liên diện trong tổ hợp chất dẻo-kim loại - Phần 4: Điều kiện môi trường để xác định độ bền
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12793-2:2019 (ISO 7823-2:2003) về Chất dẻo - Tấm poly(metyl metacrylat) - Kiểu loại, kích thước và đặc tính - Phần 2: Tấm đùn
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12794:2019 (ISO 15015:2011) về Chất dẻo - Tấm đùn copolyme acrylonitril-styren biến tính chịu va đập (ABS, AEPDS và ASA) - Yêu cầu và phương pháp thử
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12795:2019 (ISO 15987:2003) về Chất dẻo - Màng và tấm - Màng polyamit (nylon) định hướng hai chiều
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11027:2015 (ISO 295:2004) về Chất dẻo - Đúc ép mẫu thử vật liệu nhiệt rắn
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11025:2015 (ISO 293:2004) về Chất dẻo - Đúc ép mẫu thử vật liệu nhiệt dẻo
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11026-1:2015 (ISO 294-1:1996) về Chất dẻo - Đúc phun mẫu thử vật liệu nhiệt dẻo - Phần 1: Nguyên tắc chung, đúc mẫu thử đa mục đích và mẫu thử dạng thanh
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11026-2:2015 (ISO 294-2:1996) về Chất dẻo - Đúc phun mẫu thử vật liệu nhiệt dẻo. Phần 2: Thanh kéo nhỏ
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12793-2:2019 (ISO 7823-2:2003) về Chất dẻo - Tấm poly(metyl metacrylat) - Kiểu loại, kích thước và đặc tính - Phần 2: Tấm đùn
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12794:2019 (ISO 15015:2011) về Chất dẻo - Tấm đùn copolyme acrylonitril-styren biến tính chịu va đập (ABS, AEPDS và ASA) - Yêu cầu và phương pháp thử
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12795:2019 (ISO 15987:2003) về Chất dẻo - Màng và tấm - Màng polyamit (nylon) định hướng hai chiều
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12796-4:2019 (ISO 19095-4:2015) về Chất dẻo - Đánh giá tính năng kết dính liên diện trong tổ hợp chất dẻo-kim loại - Phần 4: Điều kiện môi trường để xác định độ bền