Trang chủ / Tin tức / Tin tức ngành / Đã vượt qua thử nghiệm độ bám dính - Tại sao lớp phủ lại bị nứt và trắng đi sau nhiều lần gấp?
Tin tức ngành
Lớp phủ bề mặt linh hoạt · Nứt gấp lặp đi lặp lại
Các loại vải chức năng, lớp phủ ngoài bằng da tổng hợp, lớp phủ bao bì linh hoạt và lớp hoàn thiện trên nền PVC hoặc TPU được thử nghiệm tại một thời điểm duy nhất - độ bám dính ban đầu - nhưng chúng không đạt tại một điểm phân bổ theo thời gian và các sự kiện cơ học lặp đi lặp lại. Vết nứt xuất hiện sau lần gấp thứ 500 đã được tích lũy kể từ lần đầu tiên.
Tại sao các thử nghiệm độ bám dính tĩnh không thể dự đoán khả năng chống nứt Flex
Thử nghiệm độ bám dính tĩnh tác dụng lực một lần, theo phương vuông góc, lên bề mặt phẳng không bị xáo trộn ở điều kiện môi trường xung quanh. Việc gấp lặp đi lặp lại tác dụng lực nhiều lần, với lực căng và lực nén xen kẽ, tại một đường uốn cong chuyển động, với các hiệu ứng nhiệt và môi trường tích lũy. Hai điều kiện tải hầu như không có điểm chung về mặt cơ học - việc vượt qua một điều kiện không nói lên điều gì đáng tin cậy về hiệu suất của điều kiện kia.
Gấp 1
Biến dạng đàn hồi - lớp phủ phục hồi hoàn toàn
Gấp 50
Thiệt hại vi mô bắt đầu ở đường gấp - chưa nhìn thấy được
Gấp 200
Vùng mỏi đang phát triển - độ linh hoạt của lớp phủ giảm cục bộ
Gấp 500
Có thể nhìn thấy vết nứt hoặc vết trắng - vượt quá ngưỡng thiệt hại tích lũy
Ba nguyên nhân gốc rễ của vết nứt do mỏi
Tích lũy ứng suất theo chu kỳ vượt quá giới hạn đàn hồi
Mỗi nếp gấp tạo ra biến dạng kéo ở bán kính bên ngoài và biến dạng nén ở bán kính bên trong của chỗ uốn. Một lớp phủ có độ giãn dài vừa đủ sẽ đáp ứng được điều này một cách đàn hồi - nó biến dạng và quay trở lại. Khi mỗi chu kỳ tạo ra lực căng lớn hơn mức mà lớp phủ có thể phục hồi một cách đàn hồi, thì sự dịch chuyển vi mô vĩnh viễn sẽ tích tụ. Sau đủ chu kỳ, sát thương tích lũy đạt đến ngưỡng gãy.
Biến dạng lớp phủ-chất nền không phù hợp
Chất nền và lớp phủ phải kéo dài cùng nhau ở đường gấp. Nếu lớp phủ có độ giãn dài thấp hơn đáng kể so với chất nền - hoặc mô đun cao hơn - thì lớp phủ sẽ chống lại sự biến dạng mà chất nền đang cố gắng áp đặt lên nó. Điều này tạo ra ứng suất cắt bề mặt tập trung ở đường gấp và tăng dần theo mỗi chu kỳ cho đến khi xảy ra hư hỏng bề mặt.
Nồng độ ứng suất cục bộ tại đường gấp
Việc gấp lặp đi lặp lại ở cùng một vị trí có nghĩa là thiệt hại của mỗi chu kỳ sẽ được gửi vào cùng một khu vực. Đường gấp tích lũy hư hỏng với tốc độ cao hơn nhiều so với các khu vực xung quanh - đó là lý do tại sao vết nứt uốn xuất hiện dưới dạng một đường riêng biệt chứ không phải là sự xuống cấp bề mặt nói chung.
Các đặc tính công thức chính cho khả năng chống mỏi linh hoạt
| Độ giãn dài khi đứt | Phải vượt quá đáng kể sức căng tối đa áp đặt ở bán kính ngoài của đường gấp - đối với các nếp gấp chặt, điều này có thể yêu cầu độ giãn dài 200–400% tùy thuộc vào chất nền và bán kính nếp gấp |
| Phục hồi đàn hồi | Khả năng phục hồi đàn hồi cao có nghĩa là khả năng giãn dài được phục hồi nhiều hơn sau mỗi chu kỳ - ngăn chặn sự tích tụ dần dần của biến dạng vĩnh viễn dẫn đến hư hỏng do mỏi |
| Mô-đun phù hợp với chất nền | Độ cứng của lớp phủ phải phù hợp với chất nền - một lớp phủ rất cứng trên một chất nền rất linh hoạt sẽ tạo ra lực cắt bề mặt có hại nhiều hơn so với khi chỉ riêng một lớp phủ |
| Mật độ liên kết chéo | Lớp phủ liên kết ngang dễ gãy và nhanh hỏng khi bị uốn theo chu kỳ; Các lớp phủ có liên kết ngang dưới có thể có độ giãn dài ban đầu thích hợp nhưng sẽ mất đi độ giãn dài này khi liên kết ngang xung quanh vẫn tiếp tục trong quá trình sử dụng |
| Độ đồng đều của màng tại các đường gấp | Các vùng mỏng cục bộ tại các đường gấp có tổng khả năng giãn dài ít hơn và thất bại trước tiên - việc áp dụng thống nhất đặc biệt quan trọng đối với các sản phẩm được thiết kế để gấp tại các vị trí cụ thể |
Nên sử dụng tiêu chuẩn thử nghiệm độ uốn nào để đánh giá hiệu suất lớp phủ trên da tổng hợp?
Tiêu chuẩn được tham chiếu phổ biến nhất đối với khả năng chống uốn của da tổng hợp và vải tráng là thử nghiệm máy đo độ mềm Bally (ISO 5402), áp dụng việc gấp lặp lại ở bán kính xác định và báo cáo số chu kỳ cho đến khi có vết nứt nhìn thấy được. Máy đo độ mềm Vamp và thử nghiệm De Mattia được sử dụng cho các chất nền dẻo khác. Yêu cầu kiểm tra cụ thể và số lượng chu kỳ phải được xác nhận theo thông số kỹ thuật của khách hàng cuối.
Hiệu suất uốn ở nhiệt độ thấp có yêu cầu công thức khác với uốn ở nhiệt độ phòng không?
Có - độ giãn dài của polyme khi đứt giảm khi nhiệt độ đạt đến nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh của nhựa. Lớp phủ có đặc tính uốn thích hợp ở 23°C có thể bị nứt ở -10°C vì độ giãn dài hiệu quả của nó ở nhiệt độ đó đã giảm. Hiệu suất uốn cong ở nhiệt độ thấp là yêu cầu thông số kỹ thuật riêng biệt và cần được kiểm tra ở nhiệt độ sử dụng tối thiểu, không chỉ ở nhiệt độ môi trường xung quanh.
Vết nứt uốn trong lớp phủ nền linh hoạt là hư hỏng do mỏi - kết quả của hư hỏng tích lũy theo chu kỳ tại đường gấp, không nhìn thấy được cho đến khi tổng biến dạng tích lũy vượt quá độ đàn hồi còn lại của lớp phủ. Thử nghiệm độ bám dính tĩnh về cơ bản không có giá trị dự đoán cho dạng hư hỏng này. Độ giãn dài khi đứt, khả năng phục hồi đàn hồi và mô đun phù hợp với chất nền là những đặc tính quan trọng.
