專利名稱：檢測基底上涂層附著力的設(shè)備用牽引墊的制作方法
檢測基底上涂層附著力的設(shè)備用牽引墊本項(xiàng)發(fā)明關(guān)系到用于檢測涂料、表面保護(hù)物、膠以及膠粘膜等基 底上涂層附著力質(zhì)量的設(shè)備，或廣泛的來說，用于表面結(jié)合力檢測的 設(shè)備。尤為重要的是，本項(xiàng)發(fā)明是對這類設(shè)備用牽引墊的改良。這些牽 引墊應(yīng)粘貼在待測表面上，然后通過它們對待測表面實(shí)施撕裂力，以 便檢測待測表面的附著性能。在工業(yè)領(lǐng)域，了解某種基底上涂層的附著力質(zhì)量，如目標(biāo)載體上 的涂料，或某種材料表面的結(jié)合力質(zhì)量，可以提供非常重要的數(shù)據(jù)。境中的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。S 、 、確定上述涂層附著力或表面結(jié)合力質(zhì)量的通用方法是測量引起基 底上的涂層樣品或材料表面部分在試驗(yàn)測量器上發(fā)生撕裂時(shí)施加的必 要力。通常情況下，試驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)化的測量器上進(jìn)行，并遵守非常明確 的試驗(yàn)程式，這樣做有利于進(jìn)行重復(fù)性檢測，從而可以有效地比較各 種涂層-基底搭配時(shí)的附著力性能。進(jìn)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(jù)應(yīng)用工藝的要求覆蓋涂 層的基底或是一塊接受過表面處理的材料樣品。然后，在施過膠后， 對硬墊施加牽引力，直到基底表面的涂層或其表面物質(zhì)被撕裂。通過撕裂時(shí)使用的力可以測算出附著力或需要達(dá)到的結(jié)合力的質(zhì)ISO 4624標(biāo)準(zhǔn)對執(zhí)行程序的描述可以確保由不同試驗(yàn)機(jī)構(gòu)得出 的結(jié)果具有可比性。我們還可以找到牽引設(shè)備，如US 3 821 892號專利中描述的設(shè)備。它們用于實(shí)施本文所述的檢測。通過上述設(shè)備可以對粘貼上的雙頭空竹形牽引墊施加牽引力。同 時(shí)，該設(shè)備配有測量裝置，可以對施加的牽引力進(jìn)行測量。然而，盡管標(biāo)準(zhǔn)明白地指出，牽引墊應(yīng)被粘在受測表面上，但它同時(shí)明確，粘有牽引墊的表面應(yīng)是平坦的。因此，IS04624標(biāo)準(zhǔn)和 US 3 821 892號專利均未規(guī)定任何平面以外的牽引墊粘連表面可以采 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采取雙頭空 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(jīng)驗(yàn)表明，在執(zhí)行ISO 4624標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所得結(jié)果的質(zhì)量，在很大程度 上與牽引墊的膠粘質(zhì)量以及試驗(yàn)準(zhǔn)備的質(zhì)量有關(guān)。大多數(shù)情況下，準(zhǔn) 備情況和膠粘質(zhì)量并不能完全令人滿意，這將嚴(yán)重干擾對撕裂力的測 量。首先，牽引墊在被粘到待檢表面上時(shí)，由于膠液具有流動(dòng)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。由于厚度無法得到控制，而且牽引墊有 可能出現(xiàn)邊側(cè)下陷的情況，因此，在試驗(yàn)過程中，在試驗(yàn)測量器的表 面上，牽引墊軸線可能會(huì)出現(xiàn)相對于正常的牽引力方向來說的偏移。 在實(shí)際情況中，牽引墊軸線出現(xiàn)的相對于牽引軸來說的哪怕非常細(xì)微 的偏差，以及牽引墊和待測涂層間出現(xiàn)的膠層厚度不一的現(xiàn)象，都會(huì) 明顯影響測出的撕裂力值，而且，由于具有不確定性，因此這種結(jié)果 還會(huì)引起測量值嚴(yán)重分散等更為不便的問題。考慮到這種現(xiàn)象，試驗(yàn)操作員一般需要多次重復(fù)試驗(yàn)，以便取有 效的撕裂力平均值。其次，在粘貼牽引墊時(shí)，墊的周圍會(huì)形成一個(gè)膠液圏。它是由于 流質(zhì)膠被排擠到邊側(cè)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(jù)試驗(yàn)程序的規(guī)定，為了確保在覆蓋 基底的涂層上，只有與牽引墊粘貼在一起的部分被納入撕裂力的測量 范圍，因此，要沿牽引墊的邊緣切割出將要接受撕裂試驗(yàn)檢測的涂層。為此，就需要在牽引墊周圍的涂層上做出切口，為此，應(yīng)該事先除去 膠液圏。這時(shí)，膠液圏已經(jīng)在準(zhǔn)備試驗(yàn)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(huì)引起牽引墊開始脫膠，這將導(dǎo)致試驗(yàn)測量器無法完成試驗(yàn) 或試驗(yàn)結(jié)果無效。為此，必須重新準(zhǔn)備試驗(yàn)測量器。本項(xiàng)發(fā)明系采用具有新穎特征的牽引墊，可以解決這些粘貼和準(zhǔn) 備試驗(yàn)測量器時(shí)遇到的問題，而且，這些特征既不影響現(xiàn)有的牽引和 測量手段，也不需要對使用的試驗(yàn)程序進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)這項(xiàng)發(fā)明，基底涂層附著力檢測試驗(yàn)用的牽引墊包括一個(gè)參 照軸和一個(gè)下表面。在試驗(yàn)開始前，該牽引墊被膠液固定在涂層表面。 牽引墊在與涂層膠合的下表面上具有兩個(gè)特征， 一是有一個(gè)沉孔，它的深度與將牽引墊固定在涂層上所要求達(dá)到的膠液厚度基本一致；二 是沉孔底部有隔墊式保持裝置，它們的作用在于，當(dāng)牽引墊的下表面 被粘在待測涂層的表面上時(shí)，可以確保牽引墊的穩(wěn)定性，并使?fàn)恳龎| 的豎軸始終保持在涂層表面規(guī)定的平面上。在制作本項(xiàng)發(fā)明時(shí)，沉孔的深度最好基本保持恒定。隔墊式保持裝置由位于牽引墊下表面的邊緣組成。這個(gè)邊緣最好 位于前述下表面的外圍上。在另一種制作形式中，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涂層的表面相接觸， 構(gòu)成牽引墊的擺放平面。無論牽引墊的制作形式如何，隔墊式保持裝置都可以通過在制作 沉孔時(shí)留出部分牽引墊的材料來獲得。無論采取哪種方式制作本項(xiàng)發(fā)明，牽引墊都具有專門的設(shè)計(jì)，可 以讓多余的膠液流出由牽引墊在涂層表面的印跡決定的膠粘區(qū)域。因 此，多出的膠液可以被疏導(dǎo)到牽引墊膠粘邊緣之外，同時(shí)這些設(shè)計(jì)并 不會(huì)干擾膠層厚度的均勻性。如果采用第一種制作方法，則這些設(shè)計(jì) 體現(xiàn)為設(shè)置在牽引墊下表面邊緣中的無阻礙通道。如果采用第二種制 作方法，則這些設(shè)計(jì)被安置在間隔墊塊之間。最后，還有第三種制作方法即從牽引墊主體內(nèi)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(nèi)。無論選用哪種方式制作本項(xiàng)發(fā)明，牽引墊下表面都呈現(xiàn)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(xiàng)發(fā)聽同時(shí)包括用膠液將牽引墊粘在覆蓋基底的涂層上的膠粘 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/或涂層的表面上；b) 在膠液凝固前，將牽引墊定位在涂層表面上需要的位置，并 同時(shí)施加足夠的壓力，以1更讓多余的膠液流出；c) 等待膠液凝固；d) 沿牽引墊的邊緣在涂層上做出切口 ； 該工藝流程的特征在于e) 牽引墊符合1至13項(xiàng)要求中的一項(xiàng)；f) 步驟b)中施加的壓力足以令隔墊式保持裝置搭接到涂層表面；g) 可能溢出的膠液將在牽引墊周圍的涂層表面形成膠液圏。因 此，應(yīng)該在膠液凝固前，在步驟b)和c)之間將多余的部分除去。為了 避免凝固的膠液形成膠液圏，應(yīng)該將多余的膠液除去。在操作過程中， 應(yīng)以足夠的壓力固定住牽引墊，以防止?fàn)恳龎|出現(xiàn)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(fā)明的要求帶有邊緣的牽引墊。圖5a和5b反映的是符合本發(fā)明的要求使用間隔墊塊的牽引墊。圖6反映的是符合本發(fā)明的要求帶有非連續(xù)性邊緣的牽引墊。圖7反映的是符合本發(fā)明的要求帶有若干邊側(cè)排膠道的牽引墊。圖8反映的是符合本發(fā)明的要求帶有一個(gè)垂直排膠道的牽引墊。圖9反映的是符合本發(fā)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。由于這種牽引墊的總體形狀易于制作，因此，相對來說，它比較普及，并且，也被載入了 ISO 4624標(biāo)準(zhǔn)中。但是，無論是對覆蓋在基底上的涂層進(jìn) 行附著力檢測，還是直接對材料進(jìn)行表面結(jié)合力檢測，本項(xiàng)發(fā)明適用 于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(gè)表面la，后者用于用膠液2粘貼到覆蓋 基底4的涂層3上。為了在尺寸經(jīng)過良好限定的涂層3表面上施加牽引力F，沿牽引 墊l的邊緣將涂層3用切口 31切開。由于在通常情況下，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涂層3表面， 同時(shí)避免在經(jīng)由牽引墊1的粘貼面la界定的膠粘區(qū)域之外的涂層3 部分干擾測量結(jié)果。為了避免被粘上的牽引墊1的軸20在涂層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(gè)沉孔，并在沉孔底部lla的位置 保留相對于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和涂層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(biāo)準(zhǔn)在于可以確保牽引 墊1形成與涂層3的自由表面相接觸的、穩(wěn)定的并與牽引墊1的軸20 相垂直的擺;故面。在圖4a和4b介紹的制作形式中，隔墊式保持裝置采取了連續(xù)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(gè)邊緣12做得盡可能窄，以便粘貼表面，即經(jīng)由牽引墊l的印跡界 定的表面再減去涂層3上經(jīng)由邊緣12的印跡界定的表面，與經(jīng)過切割 的涂層3的表面，即經(jīng)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(xiàn)誤差。例如，如果釆用0.5毫米寬的薄條制作邊緣12，則不會(huì)對鋁合金 或鋼質(zhì)地的牽引墊1造成任何技術(shù)影響。在此情況下，相對于直徑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(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。相對于此類測試中出現(xiàn)的測量值分散的情況來說，這樣的差數(shù)完全可以忽略不計(jì)，并且可以被納入計(jì)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(wěn)定狀態(tài)，至少應(yīng)使用三塊不擺在一條直線上的并且相距 越遠(yuǎn)越好的間隔墊塊13。也可以使用更多數(shù)量的間隔墊塊13。由于相 對于牽引墊l的粘貼表面來說，它們在涂層3上占據(jù)的面積可以忽略 不計(jì)，因此它們的形狀無關(guān)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(guān)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(wěn)定性，并且它垂直于和試驗(yàn)中施加的牽引力同方 向的牽引墊1的軸20。為了達(dá)到這樣的質(zhì)量，可以在制作沉孔11時(shí) 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(yīng)基本平行于 擺放面。但是，由于牽引墊1與膠液2間的結(jié)合力必須比涂層3和基 底4間的待測結(jié)合力更牢固，因此，為了改善膠液在牽引墊1上的附 著質(zhì)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?xiàng)l痕。此外，在將牽引墊1粘貼到試驗(yàn)測量器的操作過程中，為了方便 在膠液2未干時(shí)疏導(dǎo)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(gè)或若干位置上，設(shè)置無阻礙通道14。在如圖7、 8和9所示的其他制作形式中，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(jīng)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(qū)域。排膠道15、16可以從牽引墊1的頂部或側(cè)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 么要注意它們的體積要足夠大，以便容納下可能會(huì)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(gè)膨脹室17用于收集溢出的量更大的膠液2， 而且，后者不會(huì)從排膠道15、 16的端口溢出牽引墊1，如果排膠道是 向外開口的話。在使用膠液2將牽引墊1和待測涂層3粘合在一起后，用足夠的 壓力向待測涂層3的方向擠壓牽引墊1，以便讓還處于液態(tài)的多余的 膠液2流出。從牽引墊1的邊上流出的膠液2可以在沒干前被輕易地拭去，而 且不會(huì)破壞牽引墊1的位置在執(zhí)行此項(xiàng)操作期間，由于隔墊式保持 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未干前將其輕易地去除。 膠液凝固后，可以在待測涂層3上毫不費(fèi)力地做出切口 31。當(dāng)牽引墊1配備排膠道15、 16時(shí)，由于膠液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(xiàng)發(fā)明的帶有一個(gè)連續(xù)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(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)。結(jié)果表明， 十次以下的試驗(yàn)就足以得到受測涂層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(yàn)才能有同等的測量可靠 性。
權(quán)利要求
1.基底(4)涂層(3)附著力檢測試驗(yàn)用的牽引墊(1)包括一個(gè)參照軸(20)和一個(gè)下表面(1a)。在試驗(yàn)開始前，該牽引墊(1)被膠液(2)固定在涂層(3)表面。它在與涂層(3)膠合的下表面(1a)上具有如下特征-沉孔(11)，它的深度與將牽引墊(1)固定在涂層(3)上所要求達(dá)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)，它們的作用在于，當(dāng)牽引墊(1)的下表面(1a)被粘在涂層(3)的表面上時(shí)，可以確保牽引墊(1)的穩(wěn)定性及其軸(20)相對于待測涂層(3)表面的垂直性。
2. 符合要求l的牽引墊(l),其沉孔(ll)基本保持恒定的深度。
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于 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(xiàng)要求的牽引墊(l),其隔墊式保持裝置(12、 13)位于牽引墊(1)下表面(la)的周邊上。
6. 符合前述任意一項(xiàng)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(xiàng)要求的牽引墊(1),通過在制作沉孔(11) 時(shí)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(xiàng)要求的牽引墊(l)，它具有專門的裝置(14、 15、 16)，可以讓多余的膠液(2)流出由牽引墊(1)在涂層(3)表 面的印跡決定的膠粘區(qū)域。
9. 符合要求8的牽引墊(1),其疏導(dǎo)膠液(2)的裝置是位于牽 引塾(1)下表面(la )邊緣(12 )中的一個(gè)或若干個(gè)無阻礙通道(14 )。
10. 符合要求8的牽引墊(1)，其疏導(dǎo)膠液(2)的裝置是位于間隔墊塊(13)之間的一個(gè)或若干個(gè)無阻礙通道(14)。
11. 符合要求8的牽引墊(1)，其疏導(dǎo)膠液(2)的裝置是升入牽 引墊(1)主體內(nèi)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(nèi)。
14. 符合前述任意一項(xiàng)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 )的涂層(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/或涂層(3) 的表面上；國b)在膠液(2)凝固前，將牽引墊(1)定位在涂層(3)表面 上需要的位置，并同時(shí)施加足夠的壓力，以便讓多余的膠液(2)流出； 畫c)等待膠液(2)凝固；-d)沿牽引墊(1)的邊緣在涂層(3)上做出切口 (31); 該工藝流程的特征在于-e)牽引墊(1)符合1至14項(xiàng)要求中的一項(xiàng)；-f)步驟b)中施加的壓力足以令隔墊式保持裝置(12、 13)搭接 到涂層(3)表面；畫g)可能溢出的膠液(2)將在牽引墊(1)周圍的涂層(3)表面 形成膠液圏(21)。因此，應(yīng)該在膠液(2)凝固前，在步驟b)和c)之 間將多余的部分除去。為了避免凝固的膠液形成膠液圏(21),應(yīng)該將 多余的膠液(2)除去。在操作過程中，應(yīng)以足夠的壓力固定住牽引墊 (1),以防止?fàn)恳龎|(l)出現(xiàn)任何移位的情況。
全文摘要
用于通過撕裂進(jìn)行涂層附著力或表面粘貼力試驗(yàn)的待粘接牽引墊包括沉孔，所述沉孔用于控制膠粘膜的厚度。保持裝置如墊塊或邊緣在距進(jìn)行試驗(yàn)的表面希望距離處保持所述沉孔的底部，且開口設(shè)置用于當(dāng)牽引墊施加在進(jìn)行試驗(yàn)的表面上時(shí)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(yōu)先權(quán)日2005年9月28日
發(fā)明者斯特凡·雷伊 申請人:空中客車法國公司