Lè yon jwenti lyezon echwe, premye etap nou yo anjeneral enplike nan evalye si fòs adezif la adekwa, tretman sifas la apwopriye, fekondasyon an ase, ak materyèl yo pa gen laj.
Sepandan, nan aplikasyon jeni aktyèl, sèten echèk pa kòmanse sèlman sou komisyonin; pitou, risk potansyèl yo deja prezan yon fwa adezif la te konplètman geri.
Danje potansyèl sa a se prezans estrès rezidyèl entèn.
Li se envizib ak difisil pou mezire jisteman dirèkteman, men li pa mistik nan lanati. Senpleman mete, adezif sibi kontraksyon pandan geri ak refwadisman; si substra ki antoure a mete restriksyon sou deformation gratis li yo, pòsyon unshrinkable a vin estrès rezidyèl nan kouch adezif la.
Jodi a, mwen pral gide nou tout nan byen konprann konsèp sa a.
0 1 Poukisa etidye li?
Danje ki genyen nan estrès entèn yo se yon nati "enèji-depo".
Lè yo fin geri, kouch adezif la estoke yon pati nan enèji souch elastik. Enèji sa a sèvi kòm fòs kondwi kache pou delaminasyon entèfas ki vin apre, pwopagasyon microcrack, ak deformation deformation.
Pran delaminasyon koòdone ak delaminasyon kòm egzanp: estrès entèn yo akimile sou tèt chaj operasyonèl la, sa ki lakòz estrès koòdone aktyèl la depase byen lwen valè evalyasyon konsepsyon -kalkile a. Nan lòt mo, menm anvan kouch adezif la kòmanse sèvis fòmèl, koòdone a deja sibi twòp pre-tansyon.
Yon lòt egzanp se drift presizyon, ki pwouve patikilyèman prejidis nan asanble presizyon tankou robo, motè, ak konpozan optik.
Pozisyon nwayo mayetik la nan motè a, aliyman konpozan optik yo ak dimansyon pati estriktirèl yo ka tout sibi alontèm -drive akòz lage gradyèl nan estrès entèn yo. Si eleman yo okòmansman konfòme pandan asanble men montre devyasyon apre plizyè santèn èdtan nan operasyon, pwoblèm sa yo souvan soti nan prezans estrès entèn yo.
Anplis de sa, lavi fatig diminye. Estrès entèn reprezante yon nivo estrès mwayèn alontèm -ki kolektivman diminye koub lavi fatig. Konbinezon tanperati monte bisiklèt, imidite, ak Vibration souvan mennen nan sitiyasyon kote pwodwi yo pase tès inisyal men yo echwe pandan pwodiksyon an mas.
Se poutèt sa, estrès entèn se pa yon pwoblèm segondè, men pito avantou fondamantal pou fyab lyezon. Li detèmine pa sèlman si adezyon ka rive, men tou, konbyen tan kosyon an rete estab apre sa.
0 2 Ki kote estrès entèn soti?
Pou konprann estrès entèn, youn dwe premye konprann orijin li yo.
Estrès entèn la pandan geri adezif fondamantalman rive nan de kalite tansyon ki montre yon tandans nan kontra men yo pa ka aktyèlman fè sa.
Premye kategori a se geri kontraksyon, ke yo rele tou kontraksyon chimik.
Nan monomè likid, molekil kenbe kontak atravè fòs van der Waals (enteraksyon fèb). Pa gen okenn lyezon chimik ant atòm de molekil yo; yo tou senpleman egziste nan pwoksimite, ak yon distans tipik apeprè 0.3–0.4 nm (ki reprezante sòm reyon van der Waals tou de molekil).
Pandan reyaksyon polimerizasyon an, lyezon kovalan yo fòme ant monomè yo. Lè w pran yon sèl kosyon C-C ki pi komen kòm egzanp, longè kosyon li se apeprè 0.154 nm. Sa vle di ke de molekil orijinèlman separe pa yon distans ki lach nan apeprè 0.35 nm kounye a yo fòse mete ansanm pa yon lyezon kovalan ak yon longè apeprè 0.15 nm-sa ki lakòz yon rediksyon nan distans entèmolekilè a pa plis pase mwatye. (Figi)
Nan nivo makwoskopik, kontraksyon an similtane nan milya de pè molekilè sa yo manifeste kòm rediksyon volim. Sa a se yon konsekans fizik ki pa ka totalman evite nan nenpòt ki reyaksyon polymérisation adisyon.
Dezyèm kategori a se estrès tèmik dezekilib.
Anpil adhésifs mande chofaj pou geri. Apre geri, lè refwadi soti nan tanperati ki wo nan tanperati chanm nan, koyefisyan yo ekspansyon tèmik nan adezif la ak substra diferan.
Koyefisyan ekspansyon tèmik adezif la anjeneral siyifikativman pi wo pase materyèl debaz tankou metal, leman, ak seramik. Pandan refwadisman, adezif la gen tandans kontra plis, men materyèl debaz la anpeche kontraksyon gratis li yo, kidonk kenbe kouch adezif la ak pwovoke rezidyèl estrès entèn yo.
Konsèp ki pi kritik isit la se pwen jèl la.
Anvan pwen jèl la, adezif la rete likid epi li ka koule. Pandan etap sa a, menm si kontraksyon rive, materyèl la ka gaye deformation sa yo atravè koule, reyòganizasyon, ak ranpli, kidonk minimize akimilasyon nan estrès entèn yo.
Apre pwen jèl la, sitiyasyon an chanje. Yon rezo twa -dimansyon kòmanse fòme nan adezif la, epi materyèl la gradyèlman tranzisyon soti nan yon eta likid nan yon eta solid. Nan etap sa a, kouch adezif la vin gen chay-kapasite pote epi li kòmanse "sonje" evènman ki vin apre kontraksyon ak deformation.
Nan lòt mo, pòsyon nan kontraksyon ki fèt apre pwen jèl la se vrèman tendans jenere estrès entèn yo.
Kòm tan pwogrese, materyèl la solidifye plis, ak Tg li yo kontinyèlman leve. Lè Tg a depase tanperati opere aktyèl la, kouch adezif la tranzisyon soti nan yon eta kawotchou nan yon eta vit.
Lè yo antre nan eta an vè, modil la nan kouch adezif la ogmante rapidman, fè mouvman segman chèn pi difisil; an konsekans, yon pati nan estrès la ki te kapab deja lage vin menm pi difisil yo lage.
Se poutèt sa, estrès entèn yo ka tou senpleman konprann kòm:
Anvan pwen jèl la: kontraksyon ka rive san yo pa fasilman pwovoke estrès.
Apre pwen jèl la: kouch jèl la kòmanse fòme yon rezo, ak kontraksyon ki vin apre yo anpeche.
Apre vitrifikasyon: materyèl la vin rijid, ak chenn molekilè li yo imobilize, sa ki fè lage estrès pi difisil.
Kòm nou tout konnen:
Estrès=Modil × Souch
Estrès entèn final ≈ modil efektif × (post -jeilasyon geri kontraksyon + deformation tèmik dezakò) - lage detant
Deformation dezekilib chalè ka tou senpleman konprann kòm:
Deformation tèmik dezakò ≈ (koyefisyan ekspansyon tèmik nan adezif la - koyefisyan ekspansyon tèmik nan substra a) × efektif diferans tanperati
Se sèlman kontraksyon an ak dezekilib tèmik ki fèt apre pwen jèl la, miltipliye pa modil la kontinyèlman ogmante, mwens pòsyon ki lage nan detant pandan pwosesis la, konstitye estrès entèn final la nèt.
Sa a se tou rezon ki fè estrès entèn yo difisil pou etidye: li pa leve sibitman nan yon sèl moman, men li akimile piti piti pandan pwosesis geri ak refwadisman. Pandan tout pwosesis sa a, kontraksyon, tanperati, modil, ak kapasite materyèl la pou libere estrès tout sibi chanjman kontinyèl.
03 Ki jan yo karakterize: Premye mezire "rezilta a," Lè sa a, mezire "kòz la."
Li se kounye a lajman rekonèt ke estrès entèn pa leve sibitman nan yon sèl moman, men pito akimile piti piti pandan pwosesis yo geri ak refwadisman.
Chak paramèt isit la toujou ap chanje: pousantaj kontraksyon, tanperati, modil, e menm kapasite materyèl la pou libere estrès tout varye.
Se poutèt sa, karakterizasyon an nan estrès entèn pa ka konte sèlman sou yon valè nimerik sèl; li dwe an menm tan adrese de kesyon:
Premyèman, ki kantite estrès oswa deformation ki rete nan fen a?
Dezyèmman, ki jan estrès sa yo fòme pandan pwosesis geri a?
Lè li rive metòd tès yo, yo ka jeneralman divize an de kategori.
Yon kategori enplike mezi dirèk nan rezilta estrès oswa deformation, pandan ke lòt la mezire paramèt intrinsèques materyèl yo etabli modèl.
Kategori 1: Mezi dirèk nan rezilta estrès oswa deformation
Apwòch sa a konsantre sou detèmine limit deformation oswa estrès rezidyèl pwovoke nan estrikti a apre adezif la geri.
Metòd ki pi klasik la se gwo bout bwa cantilever oswa apwòch koube gwo bout bwa bimateryèl. Adezif aplike sou fèy metal mens, silisyòm wafers, oswa lòt materyèl substra; pandan geri, kontraksyon adezif lakòz substra a pliye. Lè w mezire koub an tan reyèl epi w ap itilize yon metòd ki sanble ak ekwasyon Stoney a, ou ka kalkile estrès mwayèn nan kouch adezif la. Apwòch sa a ofri avantaj ki genyen nan entwisyon ak byen -etabli, sa ki pèmèt vizyalize koub ki montre ki jan estrès varye ak tan geri.
Genyen tou teknik fib Bragg griyaj (FBG). Lè w entegre fib optik nan yon kouch jèl, souch nan jèl la ka mezire an tan reyèl. Metòd sa a bay yon refleksyon pi egzak nan eta entèn jèl la konpare ak mezi deformation sifas pou kont li, menm si li egzije pi wo pri ak pi gwo konpleksite operasyonèl.
Geri siveyans souch nan laminates konpoze lè l sèvi avèk yon Capteur optik distribiye (Sous Imaj)
Pou adhésifs transparan, fotoelastisite oswa metòd birefringans kapab tou itilize pou obsève distribisyon estrès atravè estrès -birefringans pwovoke.
Anplis de sa, metòd tankou perçage, echantiyon nwayo, difraksyon X-ray (XRD), dispèsyon netwon, ak analiz chanjman Raman kapab tou itilize nan kondisyon espesifik pou mezire estrès rezidyèl oswa souch endirèk.