keuren van lijmen enlijmverbindingen

vm 89

een uitgave van de

Vereniging FME-CWMvereniging van ondernemers in detechnologisch-industriële sector

Boerhaavelaan 40

Postbus 190, 2700 AD ZoetermeerTelefoon: (079) 353 11 00Telefax: (079) 353 13 65E-mail: info@fme.nlInternet: http://www.fme.nl

© Vereniging FME-CWM/januari 2008

Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaaktdoor middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke ander wijze ookzonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

Hoewel grote zorg is besteed aan de waarborging van een correcte en, waarnodig, volledige uiteenzetting van relevante informatie, wijzen de bij detotstandkoming van de onderhavige publicatie betrokkenen alleaansprakelijkheid voor schade als gevolg van onjuistheden en/ofonvolkomenheden in deze publicatie van de hand.

Vereniging FME-CWMAfdeling Technologie en InnovatiePostbus 190, 2700 AD Zoetermeertelefoon 079 - 353 11 00telefax 079 - 353 13 65e-mail: info@fme.nlinternet: http://www.fme.nl

3

keuren van lijmen enlijmverbindingenToelichting:

In het kader van actualisering van voorlichtingspublicaties (een samenwerkingsverband tussen FDP, FME,NIL, NIMR, Syntens en TNO Industrie & Techniek), is deze voorlichtingspublicatie aangepast aan dehuidige stand der techniek. De originele publicatie is in 1992 tot stand gekomen door samenwerking vande Vereniging FME/CWM en het Nederlands Instituut voor Lastechniek in het kader van het FME/NILproject "Het lijmen als verbindingstechniek".

Deze publicatie vormt een deel van een serie voorlichtingspublicaties over lijmtechnieken. De anderepublicaties in deze reeks zijn:VM 86 lijmen algemeen - algemene inleiding in de kenmerken van de lijmtechniek en in de kenmerken van lijmsystemen;VM 87 lijmen van metalen;VM 88 lijmen van kunststoffen.

Het lijmen als verbindingstechniek is sterk in opkomst. Het lijmen heeft zich internationaal al een goedepositie weten te veroveren naast andere verbindingstechnieken, zoals lassen, solderen en mechanischeverbindingstechnieken. Dit komt onder meer door het toenemend gebruik van nieuwe, moeilijk lasbarematerialen (bijvoorbeeld beklede staalplaat, technische kunststoffen) en door de toenemende vraag naarhet verbinden van ongelijksoortige materialen. Ook zijn er vele ontwikkelingen op het gebied vangeavanceerde applicatie-apparatuur en op het gebied van nieuwe lijmformuleringen.

In vele takken van industrie wordt al gebruik gemaakt van de voordelen van het toepassen van delijmtechnologie. Ontwerpvrijheid bij het construeren, een betere corrosiebestendigheid van de verbindingen een grotere demping van mechanische en geluidstrillingen zijn er enkele voorbeelden van.

De Nederlandse industrie maakt in sommige sectoren onvoldoende gebruik van de mogelijkheden van delijmtechnologie. Dit is onder meer veroorzaakt door het ontbreken van goede nederlandstaligevoorlichtingspublicaties. De FME en het NIL hebben indertijd het initiatief genomen om de bestaandekennis op overzichtelijke wijze in een aantal voorlichtingspublicaties te bundelen.

De voorlichtingspublicaties zijn zeer geschikt als handleiding bij de introductie van de lijmtechnologie inbedrijven, onderwijsinstellingen en andere organisaties.

Samengesteld in 1992 door:C.C.J. Kaasschieter en H.H. van der Sluis (IPL-TNO)

Herzien in 2007 door:A. Kwakernaak, J.A. Poulis, P.A. de Regt (Hechtingsinstituut TU Delft)

Technische informatie:Nederlands Instituut voor Lastechniek- bezoek en correspondentie-adres: Boerhavelaan 40, Zoetermeer (wijk 15)- correspondentie-adres: Postbus 190, 2700 AD Zoetermeer- telefoon: 088-4008560- telefax: 079-3531178- e-mail: info@nil.nl- internet: www.nil.nl

Hechtingsinstituut TU Delft- bezoek- en correspondentie-adres: Kluyverweg1, 2629 HS Delft- telefoon: 015-2785353- telefax: 015-2787151- e-mail: info@hechtingsinstituut.nl- internet: www.hechtingsinstituut.nl

Informatie over en bestelling van VM-publicaties, Praktijkaanbevelingen en Tech-Info-bladen:Vereniging FME-CWM, afdeling Technologie en Innovatie/Industrieel Technologie Centrum (ITC)- bezoekadres Boerhavelaan 40, Zoetermeer (wijk 15)- correspondentie-adres: Postbus 190, 2700 AD Zoetermeer- telefoon: 079-3531341/3531100- telefax: 079-3531365- e-mail: info@fme.nl- internet: www.fme.nl

4

Inhoudsopgave

1 Inleiding

2 Kwaliteitsbeheersing bij het lijmen2.1 Wat is kwaliteit?2.2 Algemene aspecten lijmverbindingen2.3 Kwaliteitsbeheersing van het lijmmateriaal2.4 Kwaliteitsbeheersing van de adhesie2.5 Kwaliteitsbeheersing van de cohesie2.6 Eindcontrole

3 Keuren van lijmen3.1 Stabiliteit en homogeniteit3.2 Viscositeit3.3 Smelteigenschappen3.4 Vaste-stofgehalte3.5 Zuurgraad3.6 Soortelijke massa3.7 Ontvlammingspunt3.8 Verwerkingstijd3.9 Open tijd3.10 Uiterlijk3.11 Vloei-eigenschappen van lijmfilms3.12 Vloei-eigenschappen van lijmpasta’s3.13 Dikte (van lijmfilm)3.14 Glijdingsmodulus3.15 Exothermtemperatuur3.16 Expansie3.17 Glasovergangstemperatuur

4 Keuren van de lijmverbinding4.1 Inspectie van voorbehandelde opper-

vlakken4.2 Destructief onderzoek aan lijmverbin-

dingen4.2.1 Trekproef4.2.2 Schuifproef4.2.3 Pen- en ringschuifproef4.2.4 Schokschuifproef4.2.5 Scheur- en afpelproef4.2.6 Wigsplijtproef4.2.7 Kruipproef4.2.8 Vermoeiingsproeven4.2.9 Duurzaamheidsproeven

4.3 Niet-destructief onderzoek aanlijmverbindingen4.3.1 Fouten in een lijmverbinding4.3.2 Niet-destructieve onderzoek-

methoden4.3.3 Thermische inspectiemethoden4.3.4 Ultrasone inspectiemethoden4.3.5 Akoestische resonantiemethoden4.3.6 Optische holografie4.3.7 Radiografie4.3.8 Akoestische emissie4.3.9 Capaciteitsmeting

5

6 6 6 7 7 8 8

101010101111111111111111111111111212

13

13

14151617181819192121

2222

2222232425262626

5 Keuze van beproevingsmethoden5.1 Standaard beproevingsmethoden voor

lijmmateriaal5.1.1 Fysische beproevingsmethoden5.1.2 Mechanische/destructieve

beproevingsmethoden5.2 Standaard beproevingsmethoden voor

lijmverbindingen5.2.1 Destructieve beproevingsmethoden5.2.2 Niet-destructieve beproevings-

methoden

Normen

Literatuur

Trefwoordenregister

27

2828

28

2929

30

31

35

36

5

Hoofdstuk 1Inleiding

Het keuren van lijmen en/of lijmverbindingen maaktonderdeel uit van een proces dat kwaliteitsbeheersingwordt genoemd. Naast keuring valt binnen kwaliteits-beheersing nog te onderscheiden: kwalificatie van de lijmprocedure; controle op de naleving.

Onder kwaliteit van lijmen en lijmverbindingen verstaatmen behalve de eigenschappen ook de deugdelijkheiden hoedanigheid. Een wezenlijk onderdeel is ook eenomschrijving van het niveau dat dient te worden bereikt.

Kwaliteitsbeheersing wordt verkregen door het uitvoe-ren van passende werkwijzen en maatregelen. Gestreefddient te worden naar een kwaliteit die slechts binnenaanvaardbare grenzen varieert. Teneinde op een ver-antwoorde wijze te (kunnen) produceren vereist kwali-teitsbeheersing naast een technisch ook een zakelijkinzicht. Het toepassen van kwaliteitsbeheersing opgelijmde constructies leidt tot een aantal voordelen: minder afkeur, waardoor per saldo goedkoper kan

worden geproduceerd; constante kwaliteit, hetgeen de betrouwbaarheid

van het product verhoogt en de reproduceerbaar-heid van het productieproces aantoont;

betere bescherming van de onderneming met betrek-king tot productaansprakelijkheid;

verhoging van de motivatie van de productiemede-werkers.

In deze voorlichtingspublicatie worden achtereenvol-gens behandeld: overzicht van te lijmen materiaalcombinaties, waar-

voor geëigende beproevingsmethoden voor toe tepassen lijmen en lijmverbindingen worden gegeven;

kwaliteitsbeheersing bij het lijmproces; keuren van lijmen; keuren van lijmverbindingen (zowel niet-destructief

als destructief); overzicht van de keuzemogelijkheden van beproe-

vingsmethoden; overzicht van bestaande normen; overzicht van relevante literatuur.

In deze voorlichtingspublicatie worden beproevings-methoden behandeld voor lijmen die kunnen wordentoegepast bij de volgende materiaalcombinaties: metaal-metaal; metaal-kunststof

(thermoplast/thermoharder/elastomeer); metaal-anorganisch materiaal (keramiek/glas); kunststof-kunststof

(thermoplast/thermoharder/elastomeer); kunststof-anorganisch materiaal; anorganisch materiaal-anorganisch materiaal.

Voorts worden testmethoden gegeven om eigenschap-pen, deugdelijkheid en/of hoedanigheid te bepalen vanlijmtypen zoals: epoxy's; methacrylaten; 'no mix' acrylaten; UV-hardende acrylaten; cyanoacrylaten; anaërobe acrylaten; siliconen; polyurethanen; MS polymeerlijmen polyesters; plastisolen; rubbers (contactlijmen);

fenolen; smeltlijmen (hot melts).

6

Hoofdstuk 2Kwaliteitsbeheersing bij het lijmen

2.1 Wat is kwaliteit?Onder de kwaliteit van een product verstaat men degeschiktheid van het product voor de toepassing waar-in het wordt gebruikt. Of een product voldoet aan despecifieke eisen, blijkt meestal pas bij de afnemer.Voldoet het product, dan is de kwaliteit goed.

De kwaliteit van een gelijmd product wordt bepaalddoor: de geschiktheid van de toegepaste materialen; de geschiktheid van de productiemiddelen; de efficiëntie van de werkwijzen en controles; de vakbekwaamheid van het personeel.

Om een goed gelijmd product te krijgen, moet de kwali-teit worden beheerst. Onder het proces van kwaliteits-beheersing worden de volgende activiteiten verstaan: het opstellen van de norm (product/proceskwalifi-

caties); het uitvoeren van een goede procescontrole tijdens

de vervaardiging van het product; het beoordelen van het product tegen de norm

(productkwalificaties); het nemen van correctieve en preventieve maat-

regelen; het werken volgens goed omschreven procedures; het opleiden en certificeren van het personeel.

Kwaliteitszorg zoals beschreven in NEN-ISO 9000,vraagt om een voortdurend en systematisch bezig zijnmet en realiseren van alle voorwaarden tot het goedfunctioneren van de organisatie, alsmede met het zoe-ken en uitvoeren van doorlopende verbeteringsmoge-lijkheden. Integrale kwaliteitszorg dient zich uit testrekken tot alle activiteiten en tot alle medewerkersin een onderneming.

Er is daarbij een aantal aandachtsvelden te onderken-nen, zoals: geformuleerd kwaliteitsbeleid inclusief bijbehorende

kwaliteitsdoelstellingen; afnemersgerichtheid in de gehele organisatie en niet

alleen in de afdelingen die traditioneel met klantenomgaan;

interne afnemer/leverancier-relaties, want elke acti-viteit heeft een opdrachtgever en een afnemer en hetis voor iedereen van groot belang om de wensenvan zijn interne afnemer te kennen en daarop in tespelen;

besturing van de voortbrengprocessen met behulpvan regelkringmodellen met voorwaarts- en terug-koppeling;

gestructureerde opleidingsprogramma's om kennisen kunde van iedereen op peil te kunnen houden;

duidelijke relaties met toeleveranciers, zowel watbetreft aanschaffingen als uitbestedingen;

doorlopend werken aan verbeteringen, want stil-stand is achteruitgang, ook op het gebied van dekwaliteitszorg.

Om producten te kunnen leveren en/of diensten tekunnen verlenen die aan de behoeften en eisen vanafnemers voldoen en die daarbij op beheerste en veri-fieerbare wijze worden voortgebracht, zal een onder-nemer zich intensief moeten bezighouden met eengroot aantal aspecten van kwaliteitszorg.

2.2 Algemene aspecten lijmverbindingenLijmen is een verbindingstechniek voor het maken van

samengestelde delen van een constructie. Gelijmdeverbindingen worden verkregen door de vorming vaneen tussenlaag die zich hecht aan het contactopper-vlak van de te verbinden delen.Deze tussenlaag, de lijmlaag, moet voldoende sterkte-eigenschappen bezitten om uitwendige belastingenvan het ene deel op het andere deel over te brengen.De lijmverbinding kan worden voorgesteld als eenketen, waarvan de sterkte wordt bepaald door dezwakste schakel.Er zijn drie schakels te onderscheiden, te weten: de adhesiesterkte tussen de uitgeharde lijmlaag en

het eerste lijmvlak; de cohesiesterkte van de uitgeharde lijmlaag zelf; de adhesiesterkte tussen de uitgeharde lijmlaag en

het tweede lijmvlak.

Bij een nadere beoordeling van de kwaliteit van eenlijmverbinding dient de kwaliteit van deze drie schakelsbekend te zijn.Om tot een kwalitatief goede lijmverbinding te komen,dient er sprake te zijn van kwaliteitsbeheersing. Ditwordt verkregen door het uitvoeren van passendewerkwijzen en maatregelen, waarbij wordt gestreefdnaar een kwaliteit die slechts binnen aanvaardbaregrenzen varieert. Deze grenzen zijn afhankelijk van deeconomische en veiligheidsconsequenties ingeval vanhet falen van de verbinding.Passende werkwijzen en maatregelen moeten zijnvastgelegd in gekwalificeerde procedures.

Voor het garanderen van de continuïteit van de kwali-teit dient er een controle op de naleving van de proce-dures te worden uitgevoerd.Voor het bepalen van de variaties (tussen aanvaard-bare grenzen) in eigenschappen, dient er een keuringvan de lijmverbindingen en het gerede product te wor-den uitgevoerd.

De gelijmde verbinding onderscheidt zich van een me-chanische verbinding door het feit dat de elementendie de sterkte bepalen pas tot stand komen tijdenshet productieproces.Mechanische bevestigingsonderdelen kunnen van te-voren steekproefsgewijs op hun sterkte worden be-proefd, of de sterkte van de onderdelen kunnen doorde fabrikant worden gekwalificeerd.

Bij pas gemaakte lijmverbindingen van twee materialenmet als tussenlaag een lijm is de sterkte afhankelijkvan de reeds eerder genoemde drie factoren.

De adhesiesterkte van de lijm op de beide lijmvlakkenis het resultaat van: de eigenschappen van het lijmmateriaal in de aan-

brengtoestand, bijvoorbeeld de viscositeit; de toestand van de oppervlakken, bijvoorbeeld al of

niet verontreinigd of geoxideerd, op het momentvan aanbrengen van de lijm.

De cohesiesterkte van de uitgeharde lijmlaag is afhan-kelijk van: de lijm in de aanbrengtoestand, bijvoorbeeld voor

wat betreft de mengverhouding; de uithardingscondities, zoals temperatuur, druk en

uithardingstijd.

De sterkte van de lijmverbinding is in zijn geheel af-hankelijk van: de kwaliteit van de werkstukmaterialen; de toestand van de werkstukmaterialen qua voor-

behandeling, zoals ontvetten, schuren, stralen, etsen,enz.;

de wijze van uitvoering van het lijmproces, zoals bij-voorbeeld de druk, de uithardingstijd en -temperatuur;

de gebruikte lijm; de toestand van de lijm, zoals de mengverhouding,

de tijd waarbinnen de lijm is aan te brengen, enz.;

7

de nabehandeling; de naadvorm, onder andere de spleetbreedte en de

overlap; het ontwerp; de belastingswijze.

Al deze variabelen dienen in een gekwalificeerde lijm-procedure te worden beschreven.Bij een lijmprocedure gaat men ervan uit dat men be-trouwbaar werk wil leveren, afhankelijk van de gestel-de eisen en de klasse van het werk. Om de kwaliteitvan de lijmverbindingen te blijven garanderen, moet erworden gecontroleerd op de naleving van de lijmpro-cedure.

Grote en dure werkstukken of producten die in groteseries worden vervaardigd, rechtvaardigen een anderniveau van controle dan lijmverbindingen van produc-ten waarbij blijk moet zijn gegeven van een goed vak-manschap. In het laatst genoemde geval controleertde vakman zichzelf en daardoor kan extra controlebeperkt blijven.

Het goed vastleggen van procedures bij het lijmen isin het bijzonder van belang bij: industriële producties; de aanwezigheid van grote risico's; onevenredig verdeelde aansprakelijkheid bij een

eventuele schade.

2.3 Kwaliteitsbeheersing van het lijmmate-riaal

TypekeuringDe lijm voor een constructie wordt veelal gekozen opbasis van experimenteel bepaalde eigenschappen, metinachtneming van de wijze van aanbrengen van de lijm,alsmede de gebruiksomstandigheden en levensduurvan de constructie.Daartoe moeten door de lijmfabrikant en/of door de ge-bruiker proeven worden uitgevoerd. De ontwerpgege-vens worden op grond van een typekeuring bepaald.

Ingangscontrole (controle direct vooraf aan gebruik)De lijm is een samengesteld product, dat door middelvan chemische processen wordt gefabriceerd. Doorkleine variaties in het fabricageproces en in de grond-stoffen, kunnen de eigenschappen afwijken van de bijde typekeuring gevonden waarden of de in het certifi-caat aangegeven waarden.Ook al wordt de lijm geleverd onder certificaat, dandient bij het vaststellen van de ontwerpgegevens tochrekening te worden gehouden met de mogelijke varia-tie van de eigenschappen. Geregelde controle op deeigenschappen van het lijmmateriaal vóór het gebruikis noodzakelijk.Deze controle dient zo kort mogelijk voor het gebruikplaats te vinden, vooral met betrekking tot materialendie tijdens de opslag door omgevingscondities, zoalstemperatuur en vochtigheid, sterk kunnen wordenbeïnvloed.Doordat de lijmkwaliteit afhangt van het fabricage-proces en de opslagcondities, is het van belang datmen de lijm en de bijbehorende componenten altijdvoorziet van een duidelijke aanduiding van de fabri-cagedatum en het nummer van de fabricagecharge.

Fysische grootheden van de lijm die moeten wordenbepaald zijn minimaal de soortelijke massa, de visco-siteit en bij lijmfilms het gewicht per m2 (zie tevenshoofdstuk 3).Verder kunnen de schuif-, trek- of scheursterkte vande lijm worden bepaald, al naar gelang de aard van detoepassing van de lijm (zie tevens hoofdstuk 4).Wanneer het vloeibare of pastavormige lijmen betreft,waarvan de uitharding geschiedt na bijmenging van

harders of katalysatoren, is het gewenst zeer nauw-keurig de voorgeschreven mengverhouding aan tehouden en zo volledig mogelijk te mengen.Afwijkingen daarvan kunnen niet alleen leiden tot tesnelle of te langzame uitharding van de lijm, maar bo-vendien tot andere sterkte-eigenschappen.Het is bij meercomponentenlijm nodig, dat men gere-geld de kwaliteit van het mengsel met behulp van ge-lijmde proefstukken controleert.

Kwaliteitsbeheersing tijdens het lijmenDe kwalificatie van de lijmprocedure geldt als basisvoor de productiecontrole. Controles kunnen op velerleimanieren worden verricht met zeer uiteenlopendemaatstaven voor de beoordeling. In vele gevallen levertwerken volgens een gekwalificeerde lijmprocedurereeds voldoende waarborg voor de kwaliteit van delijmverbinding.

De procesbeheersing is naast een gekwalificeerdelijmprocedure een belangrijke factor voor het garan-deren van de kwaliteit van een lijmverbinding.Procesbeheersing bij het lijmen zal gericht moeten zijnop de beheersing van procesfactoren, zoals: gereedschappen. Deze moeten blijvend voldoen aan

de gereedschapsnormen en periodiek opnieuw wor-den gecertificeerd;

uitrustingen. Onder andere autoclaven, persen enovens, moeten geregeld worden gecontroleerd engecertificeerd;

ruimtecondities; personeel, qua opleidingsniveau, ervaring en

vakbekwaamheid; hulpmaterialen en -middelen. Deze moeten voldoen

aan gewenste normen en/of kwaliteiten.

Lijmmaterialen die zeer gevoelig zijn voor opslagcon-dities, moeten ook in de productie-afdeling onder con-trole blijven.Belangrijk is dat de opslagtijd bij kamertemperatuurvan de in gebruik zijnde lijmen wordt genoteerd enhet overblijvende lijmmateriaal steeds weer onder devoorgeschreven condities in de gewenste koel- ofvriesruimte wordt opgeslagen.Veroudering van het lijmmateriaal, als gevolg van op-slag bij te hoge temperatuur of gedurende een te langetijd, kan de oorzaak zijn van de achteruitgang van decohesiesterkte van de uitgeharde lijm en de verminde-ring van de vloei- en de bevochtigingseigenschappen.De vermindering van de twee laatste eigenschappenkan leiden tot hechtingsproblemen. Van meercompo-nentenlijm, die bij kamertemperatuur uithardt, dienenhet tijdstip van mengen en de mengverhouding nauw-keurig te worden aangegeven en genoteerd met debijbehorende werkplaatstemperatuur en de bij de aan-gemaakte hoeveelheid lijm behorende verwerkingstijd.De hechtingseigenschappen kunnen belangrijk vermin-deren, wanneer de voorgeschreven gebruiksduur wordtoverschreden.

2.4 Kwaliteitsbeheersing van de adhesieDe beheersing van de adhesiekwaliteit is het moeilijk-ste deel van het lijmen. Bovendien bestaan er nog geenmiddelen om de adhesiekwaliteit van de complete lijm-verbinding langs niet-destructieve weg te controleren.

Voor een goede adhesiekwaliteit is nodig dat: de lijm de juiste fysische en chemische eigenschap-

pen bezit; de verbindingsvlakken zó zijn voorbehandeld, dat

adhesie mogelijk is.

VoorbehandelingDe voorbehandeling van de desbetreffende combina-tie van lijm en materiaal moet steeds met de grootste

8

zorg en nauwkeurigheid worden uitgevoerd. Omdat bijde chemische onderdompelingsprocessen de samen-stelling en de temperatuur van de vloeistof, alsmede deonderdompelingstijd redelijk nauwkeurig kunnen wor-den gecontroleerd, zijn uit het oogpunt van kwaliteits-beheersing chemische onderdompelingsprocessen,waarbij onderdelen gelijktijdig of in een continue pro-ductiestroom kunnen worden behandeld, te prefererenboven afzonderlijke voorbehandelingsprocessen.

Methoden waarbij met de hand de lijmvlakken doorschuren, stralen en ontvetten worden voorbehandeld,zijn zeer moeilijk te controleren. Daar de behandeldeoppervlakken zeer gevoelig zijn voor verontreiniging,ongewenste oxidatie en wateradsorptie, is het gewensthet lijmmateriaal of de primer vrijwel onmiddellijk nade voorbehandeling aan te brengen (zie tevens hoofd-stuk 4 van de voorlichtingspublicatie VM 87 "lijmenvan metalen" en hoofdstuk 4 van de voorlichtings-publicatie VM 88 "lijmen van kunststoffen".

Proefstukken voor kwaliteitscontroleZolang nog geen afdoende niet-destructieve methodenter bepaling van de adhesiekwaliteit bestaan, is hetgewenst proefstukken voor kwaliteitscontrole op de-zelfde wijze als de productie-onderdelen mee te latenlopen met de voorbehandeling.Teneinde duidelijk de invloed van de adhesiekwaliteitte kunnen bepalen, moet men maatregelen treffen omde cohesiekwaliteit van deze proefstukken zo constantmogelijk te maken, door de lijm onder standaardcondi-ties, bijvoorbeeld in een speciale pers, te laten uitharden.

2.5 Kwaliteitsbeheersing van de cohesieWanneer gebruik wordt gemaakt van goedgekeurdlijmmateriaal en gelijmd wordt op vlakken waarvandoor nauwkeurige procescontrole de adhesie-eigen-schappen kunnen worden gegarandeerd, kunnen eralleen nog door de uithardingscondities variaties incohesiekwaliteit voorkomen.

UithardingskwaliteitDe variabelen in de uitharding van de lijm zijn, behalvede reeds genoemde opslagcondities en de mengverhou-ding van de meercomponentenlijmen, nog de opwarm-gradiënt, de uithardingstemperatuur, de uithardingstijd,de druk tijdens het uitharden en de afkoelgradiënt.Door een juist aanhouden van deze variabelen en hetnauwgezet beheersen van de uitvoering, kan de kwali-teit van de uitgeharde lijm worden beheerst.

Uithardingstemperatuur en uithardingstijdDe factoren tijd en temperatuur, die het uithardings-proces beheersen, kunnen met geschikte apparatuurconstant worden gehouden. Er zijn hiervoor systemenin de handel, waarmee de temperatuur van een con-structie of product op diverse plaatsen gemeten kanworden als functie van de tijd.Ten aanzien van de temperatuur is het van belang, dattijdens het uitharden van de lijm een warmte-ontwik-keling kan plaatsvinden.

In de praktijk blijft de temperatuurmeting soms beperkttot het meten van de temperatuur van de perstafel ofde lucht in de oven of autoclaaf.In dat geval dient men eerst een proef uit te voeren,waarbij het verband tussen het temperatuurverloopvan de perstafel of de lucht wordt vergeleken met detemperatuur op verschillende plaatsen in de lijmver-binding. Aan de hand daarvan kan dan de gewensteregeling van de insteltemperatuur worden bepaald.Daarbij dient men zich er van bewust te zijn, dat bijhet lijmen van ongelijksoortige materialen of materialenvan ongelijke dikte, de temperatuur in de constructievan plaats tot plaats sterk kan verschillen.

LijmdrukDe mate waarmee de ruimte tussen de lijmvlakkenmet lijm is gevuld, hangt af van de gebruikte hoe-veelheid lijm en van de druk die via de lijmvlakken opde lijmmassa wordt uitgeoefend. Bij de beoordelingvan de vereiste lijmdruk moet men rekening houdenmet de vraag of de lijm tijdens de uithardingsreactiedampvormige bijproducten vormt. Treedt dampvormingop, dan moet men om poreuze lijmnaden te voorkomenaltijd een druk op de lijm uitoefenen die hoger is dande dampdruk bij de uithardingstemperatuur. Wordengeen dampvormige bijproducten gevormd, dan dient delijmdruk uitsluitend om de lijmvlakken zo dicht mogelijkbij elkaar te brengen, zodat de beschikbare lijmhoe-veelheid de ruimte tussen de lijmvlakken volledig vult.

Welke lijmdruk moet worden uitgeoefend, hangt afvan zowel de nauwkeurigheid en de stijfheid van dete lijmen onderdelen, als van de viscositeit en de ge-lijkmatigheid van de verdeling van de lijmmassa.Door een niet optimale lijmdruk kunnen variaties indikte en eventueel de dichtheid van de lijmlaag optre-den, die een belangrijke invloed kunnen hebben op decohesiekwaliteit van de lijmverbinding.

Verificatie van de juistheid van de gekozen uitwendigelijmdruk en de resulterende druk op de lijmmassa ismogelijk door het uitvoeren van een uithardingscyclusmet behulp van een vervangingsmateriaal (bijvoor-beeld een hiervoor in de handel zijnde lijmfilm) of heteigen lijmmateriaal tussen twee scheidingsfolies.Het vervangingsmateriaal gedraagt zich in vele opzich-ten gelijk als het lijmmateriaal, maar hecht niet aan delijmvlakken. Door inspectie van het dikteverloop vande tussenlaag na afloop van de cyclus, kan men be-palen of de lijmdruk juist is voor het verkrijgen vaneen voldoende cohesiekwaliteit.

Een duurdere maar nauwkeuriger verificatiemethodevoor het bepalen van de juistheid van de gekozen uit-wendige lijmdruk en de resulterende druk op de lijm-massa, is mogelijk door het uitvoeren van zogenaamde"dissectieproeven" op een standaard gelijmd product.Hierbij wordt het gelijmde (eerste) product opgedeeldin een groot aantal proefstukken, waarvan de werke-lijke lijmlaagdikte door middel van microscoopmetingenkan worden bepaald. Tevens kunnen met behulp vande proefstukken reële sterktegetallen voor afschuivingen scheuring worden bepaald.

2.6 EindcontroleDestructieve controleDe kwaliteit van de lijmverbinding kan afdoende wordengecontroleerd door een sterkteproef. Wordt een grootaantal gelijksoortige constructies met gelijmde verbin-dingen geproduceerd, dan heeft het zin om de eind-kwaliteit met behulp van steekproeven te controleren.Dit is niet altijd noodzakelijk, omdat bij een doelmatigecontrole van het lijmmateriaal, het aanbrengen vanhet lijmmateriaal, het samenstellen en inbouwen vanhet te lijmen product, het proces van voorbehandelingen uitharding alleen nog cohesiekwaliteitsverschillenkunnen overblijven als gevolg van minder controleer-bare lokale lijmdruk- en temperatuurverschillen.Deze cohesiekwaliteitsverschillen hebben een geringeinvloed op de uiteindelijke sterkte. Wel dient met moge-lijke variaties van de cohesiekwaliteit in het ontwerprekening te worden gehouden.

Niet-destructieve controleAlleen verschillen in cohesiekwaliteit kunnen op niet-destructieve wijze aan het eindproduct worden gecon-troleerd. Deze controlemethoden berusten alle op deoverweging dat de cohesiekwaliteit samenhangt metde dikte van de lijmlaag.

9

Iedere niet-destructieve inspectie dient vooraf te wor-den gegaan door een visuele controle. De visuele con-trole is zeer effectief voor het aantonen van (grote)losse plekken en verdachte gebieden (bijvoorbeeld geenuitpersing), die later eventueel instrumenteel moetenworden onderzocht.Kloppen is na de visuele controle de meest elemen-taire vorm van niet-destructief onderzoek.

Naast de eenvoudige testmethoden is er een aantalinstrumentele controlemethoden, die berusten op hetbasisprincipe van onder andere thermische inspectie,ultrasone inspectie en het meten van resonantie. Tevensis inspectie mogelijk met behulp van radiografie, akoe-stische emissie en meting van elektrische capaciteit.Voor een meer gedetailleerde beschrijving van debovengenoemde onderzoekmethoden wordt verwezennaar hoofdstuk 4.

10

Hoofdstuk 3Keuren van lijm

De verbruiker van lijm moet een reeks keuringen ver-richten om te kunnen beoordelen of de kwaliteit vande geleverde lijm voldoet aan de eisen, vermeld in delijmbestelspecificatie.Men kent verschillende keuringen die praktisch bruik-baar zijn voor de meeste lijmen. Daarnaast heeft menvoor bijzondere lijmtypen speciaal aangepaste metho-den ontwikkeld.De chemie van de lijm en zijn verschijningsvorm bepalenwelk type keuring moet worden toegepast. Daarnaastbepaalt het of deze een algemene of juist een specialekeuring dient te zijn. Enkele karakteristieke kenmerkenen eigenschappen van lijm zijn: stabiliteit en homogeniteit; viscositeit; smelteigenschappen; vaste-stofgehalte; zuurgraad; soortelijke massa; ontvlammingspunt; verwerkingstijd; open tijd; uiterlijk; vloei (van lijmfilm of -pasta); dikte; glijdingsmodulus; exothermtemperatuur (expansie); glasovergangstemperatuur.

3.1 Stabiliteit en homogeniteitEen lijm moet gedurende de (gegarandeerde) opslag-tijd onder de opgegeven condities (kamertemperatuur,koel- of vriestemperatuur) bewaard kunnen worden,zonder dat er nadelige effecten op de karakteristiekeeigenschappen en sterkte-eigenschappen optreden.Door roeren moeten bij vloeibare lijmen homogeniteits-afwijkingen verdwijnen.

3.2 ViscositeitVan groot belang is het bepalen van de viscositeit methet oog op het verwerken van de lijm. Er zijn enkeleeenvoudige methoden, die een relatieve waarde geven. Een overzicht van gebruikelijke methoden voor be-paling van de viscositeit van lijmen is gegeven inNEN-EN 12092 en in ASTM D 1084. Eén ervan is deproef met de vallende kogel (figuur 3.1). Men bepaaltde tijd, die een standaardkogel nodig heeft, om een be-paalde afstand in de lijm af te leggen (alleen geschiktvoor vloeibare lijmen).

Een andere veel gebruikte methode is de bepaling vande uitloopsnelheid van een hoeveelheid lijm bij een be-paalde temperatuur. Men gebruikt hierbij zogenaamde'cups' volgens NEN-EN-ISO 2431, welke een openinghebben van 3, 4 of 6 mm (figuur 3.2). In dit verbandspreekt men bijvoorbeeld nog steeds van DIN-cup 4.Verder bestaan er diverse rotatie-viscosimeters, onderandere de Brookfieldviscosimeter (figuur 3.3). Hieropleest men de viscositeit direct af.

3.3 SmelteigenschappenBij smeltlijnen is het bepalen van het smeltpunt vanbelang. Een bruikbare methode is de 'Ring and Ball'methode, waarbij men de temperatuur bepaalt waarbijeen standaardkogel door de massa zakt (NEN-EN 1238).Ook is het mogelijk de smelttemperatuur te bepalen

figuur 3.1 Proef met de vallende kogel. Viscosimetervolgens Höppler1=glazen buis; 2=kogel; 3=watermantel;4=thermometer; 5=aansluiting thermostaat;6=te meten vloeistof

figuur 3.2 Uitstroombeker (‘cup’) volgens NEN-EN-ISO 2431

figuur 3.3 Principe rotatieviscosimeter berust op weer-stand tegen draaien in een vloeistof1=beker met te meten vloeistof;2=meetlichaam; 3=aandrijving; 4=schaal

met de Koffler-smeltbank, een ca. 300 mm lange ver-warmde plaat met in de lengte oplopende temperatuur.Verder is een belangrijke bepaling de smelt-index. Ditis de hoeveelheid gesmolten lijm in grammen die per10 minuten onder de voorgeschreven temperatuur endruk uit een gekalibreerde opening vloeit.

11

3.4 Vaste-stofgehalteBepalen van het vaste-stofgehalte is geschikt om sneleen eventuele afwijking te bepalen. Men kan hier uit-gaan van 5 gram lijm en deze drogen tot constant ge-wicht of deze 5 gram bij een constante temperatuurgedurende een vaste periode, bijvoorbeeld 2 uur, dro-gen. Het vaste-stofgehalte kan bepaald worden vol-gens NEN-EN 827.

3.5 ZuurgraadDe pH-meting kan belangrijk zijn om een oordeel tekrijgen over de stabiliteit van een lijm. Men bepaalt depH-waarde met behulp van indicator-papier of, nauw-keuriger, met een pH-meter.

3.6 Soortelijke massaVoor het bepalen van de soortelijke massa bestaan ervoor vloeibare lijmen eenvoudige apparaatjes met eenbekende inhoud. Na wegen kan men dan de soortelijkemassa gemakkelijk bepalen (zie ASTM D1875-80).Voor vaste stoffen kan men het principe toepassenvan bepalen van de hoeveelheid verplaatste vloeistofmet behulp van een pyknometer (zie NEN-EN 542).Voor lijmfilmmaterialen wordt de soortelijke massa peroppervlakte-eenheid (m2) bepaald door middel vanwegen.

3.7 OntvlammingspuntBij lijmen met een brandbaar oplosmiddel, kan het wen-selijk zijn dat het ontvlammingspunt wordt bepaald.Het meest gebruikte apparaat is dat van Abel Pensky.Onder ontvlammingspunt of vlampunt wordt verstaande laagste temperatuur, waarbij uit de vloeistof zoveeldamp ontstaat, dat deze in contact met de lucht doormiddel van een vlam tot ontbranding kan worden ge-bracht (NEN-EN 924).

3.8 VerwerkingstijdElk lijmmateriaal heeft een karakteristieke verwerkings-tijd. Bij meercomponentenlijmen is ook de verhardings-tijd belangrijk. De houdbaarheid na menging (potlife)is de tijd, waarin de lijm nog verwerkbaar is nadat decomponenten zijn gemengd.Bij lijmfilmmaterialen is de verwerkingstijd bij omge-vingstemperatuur belangrijk ('shop life'). De verwer-kingstijd kan volgens ISO 10364 of ASTM D1338worden bepaald.

3.9 Open tijdVan praktisch nut is de zogenaamde 'open tijd' vaneen contactlijm te kennen. Men bepaalt deze door opeen standaardmateriaal, bijvoorbeeld hard PVC-folie,lijm aan te brengen en na vaste tijdsintervallen teonderzoeken of twee van deze belijmde strips ondereen bepaalde druk nog aan elkaar hechten.

3.10 UiterlijkIn vloeibare lijmmaterialen mogen geen klonten, uit-zakkers, blazen enz. aanwezig zijn.In lijmfilmmaterialen mogen geen scheuren, gaten,'voids' (luchtbellen), 'pinholes', diktevariaties, 'banden',enz. aanwezig zijn.

3.11 Vloei-eigenschappen van lijmfilmsDe vloei van lijmfilms wordt bepaald (in procenten)door een cirkelvormig stuk lijmfilm (meestal 40 mm indoorsnede) zonder beschermfolies uit te harden bij een

gespecificeerde druk van 350 kPa en de gewensteuithardingstemperatuur. De afmetingen van het opper-vlak van de lijmfilm na het uitharden wordt vergelekenmet het oppervlak van de lijmfilm voor het uithardenen uitgedrukt in een vloeipercentage.

3.12 Vloei-eigenschappen van lijmpasta'sDe vloei van lijmpasta's wordt bepaald door een gede-finieerde hoeveelheid lijmpasta (Ø 38 mm; 1,6 mm dik)van een gereinigd verticaal vlak te laten lopen (vloeien)gedurende een gedefinieerde tijd (bijvoorbeeld 5 minu-ten of 24 uur). De mate van uitzakking wordt gemetenin millimeters (zie figuur 3.4). Deze proef geeft tevenseen indicatie van de thixotropie van de lijm. De vloeivan lijmmaterialen wordt ook gebruikt als maat voorde controle van de veroudering door opslagcondities.NEN-EN-ISO 14678 geeft een aantal methoden omdeze proeven uit te voeren.

figuur 3.4 Bepaling vloei-eigenschappen vanlijmpasta's

3.13 Dikte (van lijmfilm)Het bepalen van de lijmfilmdikte is geschikt om sneleen eventuele afwijking vast te stellen. De lijmfilm-dikte wordt bepaald met behulp van een micrometer.

3.14 GlijdingsmodulusTer bepaling van de glijdingsmodulus (stijfheid) in af-hankelijkheid van de temperatuur van lijmmaterialen,voornamelijk film- en pasta-achtige materialen, wordtde torsiependulumproef volgens NEN-EN-ISO 6721-2uitgevoerd.Tevens kan de glijdingsmodulus van lijmmaterialen wor-den bepaald met behulp van een afschuifproef uitge-voerd volgens NEN-EN 2243-6, NEN-EN 14869-2, ofASTM D-5656. Hierbij worden op een speciale manierdikke proefstripmaterialen aan elkaar gelijmd. Aan dehand van de verplaatsing van de strippen tijdens hetbelasten en de belasting zelf wordt de glijdingsmodulusvan de lijm bepaald.

3.15 ExothermtemperatuurIndien (expanderende) lijmmaterialen in grote hoeveel-

12

heden worden toegepast (bijvoorbeeld bij meerdere la-gen), kan de polymerisatiereactie een zodanige warmte-ontwikkeling veroorzaken, dat het belangrijk is te wetenwelke maximale temperatuur, ook genoemd exothermof exothermtemperatuur, tijdens het uitharden optreedt.Te hoge temperaturen kunnen zowel voor de lijm alsvoor de te lijmen materialen nadelig zijn. Deze exo-thermtemperatuur kan bijvoorbeeld worden bepaaldmet behulp van een thermokoppel centraal geplaatstin de lijmmassa.

3.16 ExpansieDe expansie van schuimlijmfilmen wordt bepaald doorhet meten van de dikte van de lijmfilm voor en na hetuitharden en wordt uitgedrukt als een percentage vande uitgangsdikte. De expansie is een maat voor deversheid van schuimlijmfilmen.

3.17 GlasovergangstemperatuurDe glasovergangstemperatuur is de temperatuurgrenswaarboven het lijmmateriaal plastisch (rubberachtig)wordt. Dit komt voor bij alle polymeren.Voor het bepalen van de glasovergangstemperatuurvan lijmmaterialen kan gebruik worden gemaakt vande al eerder genoemde torsiependulumproef volgensNEN-EN-ISO 6721-2. Tevens kan de glasovergangs-temperatuur worden bepaald door middel van thermi-sche chemisch-analytische methoden zoals de DMAmethode (Dynamisch Mechanische Analyse) of deDSC-methode ('Differential Scanning Calorimetry').Met deze methoden kan de versheid van lijmmaterialenworden bepaald.

13

Hoofdstuk 4Keuren van de lijmverbinding

4.1 Inspectie van voorbehandeldeoppervlakken

Inspectie van voorbehandelde oppervlakken heeft totdoel te controleren of de voorbehandeling goed is uit-gevoerd, zodat daarmee een goede adhesie tussen lijmen substraat is gewaarborgd. De mate van adhesietussen lijm en substraat wordt mede bepaald door deafwezigheid van oppervlakteverontreinigingen en, inhet geval van een metallisch substraat, door de diktevan de oxidehuid. De toe te passen inspectietechniekenhebben dan ook als voornaamste doel oppervlakte-verontreinigingen te detecteren en/of de dikte enoppervlaktestructuur van een oxidehuid te bepalen.

TechniekenVoor het inspecteren van voorbehandelde oppervlakkenkomen vele technieken in aanmerking, van eenvoudigetechnieken zoals de vloeistoftest, tot zeer geavan-ceerde oppervlakte-analysetechnieken zoals SEM enSIMS. Naast de genoemde niet-destructieve techniekenkan de adhesiekwaliteit ook worden gecontroleerdmet behulp van scheurproefstukken. Afhankelijk vande beschikbare technieken en de mogelijkheden omdeze tijdens het productieproces toe te passen, moeter een keuze worden gemaakt.

VloeistoftestEen eenvoudige en praktische testmethode voor decontrole van het schoon en vetvrij zijn van een opper-vlak is de vloeistoftest. Bij deze techniek wordt ervanuit gegaan dat een bepaalde vloeistof, dikwijls eenmengsel van een polaire (bijvoorbeeld water) en eenapolaire stof, zich bij een technologisch schoon opper-vlak als een film over het oppervlak zal verspreiden.Op de plekken waar een verontreiniging aanwezig is,zal een onderbreking van de vloeistoffilm optreden enaldus is een oppervlakteverontreiniging aan te tonen.Hierbij doet zich wel het gevaar voor, dat wanneer ernog een laag van het schoonmaakmiddel aanwezig is,er toch een ononderbroken vloeistoffilm kan wordengevormd. De indruk kan dan ontstaan, dat het opper-vlak vrij is van verontreinigingen. De vloeistoftest kanin het productieproces na elke spoelbeurt worden toe-gepast.

Meting van de contacthoekWellicht één van de oudste methodes voor het vast-stellen van het schoon en vetvrij zijn van een opper-vlak, is het bepalen van de bevochtiging van het opper-vlak door een vloeistofdruppel door middel van eencontacthoekmeting. Hiervoor zijn een reeks van vloei-stoffen beschikbaar (zie figuur 4.1 voor een voorbeeldmet water). De methodiek van NEN-EN 828 kan wor-den gevolgd om de kritische oppervlakte-energie vanhet oppervlak vast te stellen.

Voor een goede bevochtiging moet de contacthoekbijna gelijk aan nul zijn, afhankelijk van de gebruiktevloeistof. De contacthoek is dan echter zeer moeilijkte bepalen. In de praktijk levert deze techniek daaromnogal wat problemen op, omdat kleine verschillen inde contacthoek het verschil kunnen uitmaken tusseneen goede en slechte bevochtiging van het substraat.De contacthoekmeting kan in het productieproces nietalléén worden toegepast om uitsluitsel te geven overde schoonheid van een oppervlak, omdat de uitslagslechts geldt voor het bevochtigde (druppel-)oppervlak.

figuur 4.1 Bevochtiging

Meting van de elektronen-emissie-energieEen andere techniek voor het bepalen van het schoonen vetvrij zijn van een voorbehandeld oppervlak is die,waarbij de energie, die elektronen moeten bezitten omaan het substraatoppervlak te ontsnappen, wordt ge-meten. Deze elektronen-emissie-energie wordt ook welVolta-potentiaal genoemd en wordt bepaald volgensde "Kelvin dynamic condenser method". Bij deze me-thode wordt een gouden referentieplaat, afgeschermdtegen milieu-invloeden, in de nabijheid van het sub-straatoppervlak gebracht. De referentieplaat wordt viaeen elektrische weerstand in elektrisch contact ge-bracht met het substraat. In de luchtspleet tussenreferentieplaat en substraat is nu een elektrisch veldaanwezig. Wordt de referentieplaat ten opzicht vanhet substraat bewogen of in trilling gebracht, dan zaler een lading door de elektrische weerstand gaan lopen.Is de uitgevoerde beweging een sinusfunctie, dan kandeze lading op een oscilloscoop zichtbaar worden ge-maakt. Een tweede elektrisch circuit zorgt ervoor, datdit oscilloscoopsignaal tot nul wordt gereduceerd doorde lading van de referentieplaat op een bepaalde hoogtein te stellen. Deze ingestelde lading is nu de Volta-potentiaal en een maatstaf voor de reinheid van hetsubstraatoppervlak. Des te lager de Volta-potentiaaldes te schoner het oppervlak.

De methode is uitermate geschikt voor het detecterenvan resten van schoonmaakmiddelen, geabsorbeerdewaterdamp en andere verontreinigingen. Een nadeel isdat de methode extreem gevoelig is voor elektrischesignalen van buitenaf.De Volta-potentiaalmeting is niet eenvoudig toepas-baar in het productieproces, omdat de nauw getole-reerde luchtspleet tussen de referentieplaat en hetvoorbehandelde productoppervlak het resultaat beïn-vloedt. Gekromde productoppervlakken vragen gekromdereferentieplaten.Een apparaat voor de meting van de elektronen-emissie-energie is de Fokker Contamination Tester.

OSEE-meterEen ander instrument dat op basis van de emissie vanelektronen van een oppervlak indicatie geeft van dereinheid van dat oppervlak is de OSEE-meter ('Opti-

14

cally Stimulated Electron Emission') dat op snelle wijzede mate van oppervlakte vervuiling kan bepalen. Bijdeze methode schijnt een kleine UV-bron op een opper-vlak waardoor elektronen van het beschenen metaal ofkunststof oppervlak zoveel energie verkrijgen, dat zijkunnen ontsnappen. Naarmate er minder vervuiling ophet oppervlak aanwezig is, zullen meer elektronen uit-treden, hetgeen leidt tot een evenredig hoger signaal.Het signaal is tevens afhankelijk van de oxidelaag vanhet oppervlak.

Meting van de oppervlakte-impedantieDe methode voor het meten van de oppervlakte-impe-dantie als maatstaf voor een wel of niet goed voor-behandeld oppervlak, wordt vooral bij de dunne oxide-huiden van gebeitste of geanodiseerde oppervlakkentoegepast. De oppervlakte-impedantie is afhankelijkvan de dikte van de oxidehuid en daarmee van de uit-gevoerde voorbehandeling. Voor meting van de opper-vlakte-impedantie wordt een rubberen ring met een be-kend oppervlak op het te testen substraat geplaatst.Binnen in de holte wordt nu een NaCl-oplossing aan-gebracht. Twee elektrodes, waarvan de een in con-tact staat met de NaCl-oplossing en de andere methet substraat, meten nu de impedantie in het elektrischcircuit bij een bepaalde frequentie. Hoe lager de op-pervlakte-impedantie, des te dunner is de oxidehuid.De methode is ook geschikt voor het onderscheidenvan verschillende gewenste of ongewenste oxide-structuren ontstaan na het beitsen of anodiseren.De oppervlakte-impedantiemeting is beperkt toepas-baar in het productieproces, omdat het resultaat slechtsgeldt voor het afgetaste (rubberen ring) oppervlak.

Geavanceerde oppervlakte-analyse-techniekenTer beschikking staan zeer geavanceerde oppervlakte-analyse-technieken zoals SEM, SIMS, AES en ESCA.Bij het ontwikkelen van nieuwe voorbehandelingsme-thoden kunnen deze echter zeer waardevol zijn. Metde Scanning Electron Microscope (SEM) kan de opper-vlaktestructuur, verkregen na een voorbehandeling(ontvetten, schuren, beitsen, anodiseren, enz.), heelgoed worden geanalyseerd. Op deze wijze kunnen deeffecten van verschillende procesparameters (zoalstemperatuur, badsamenstelling, anodiseervoltage) opde oppervlaktestructuur worden vergeleken. Met SIMS(Secundaire ionen massa spectroscopie) is het moge-lijk om de samenstelling van een oppervlaktelaag teanalyseren. Dit analyseren kan laag na laag gebeuren,zodat ook nog een diepteprofiel van de laagsamen-stelling kan worden gegeven. Men kan bepalen of bij-voorbeeld na het etsen het etsmiddel volledig is weg-gespoeld, of dat er nog resten zijn achtergebleven(hetgeen vaak het geval is!).Met AES (Auger elektronen spectroscopie) wordt zeernauwkeurig de samenstelling van de buitenste laag vanhet oppervlak bepaald. Door het oppervlak van de teonderzoeken stof met elektronen te bombarderen ko-men Auger elektronen vrij, die een energie spectrumgeven, waarvan de pieken karakteristiek zijn voor deaanwezige elementen. Bij XPS (X-ray PhotoelectronSpectroscopie) of ESCA (Elektronen Spectroscopievoor Chemische Analyse) wordt het oppervlak gebom-bardeerd met röntgenstralen. Van de buitenste atomenkomen elektronen vrij, waarvan de bindingsenergienauwkeurig kan worden gemeten. Dit levert dus nietalleen informatie over welke elementen aanwezig zijn,maar ook hoe zij gebonden zijn. Ook met deze tech-nieken is het mogelijk diepteprofielen van de opper-vlakte samenstelling te maken.In het algemeen worden deze zeer geavanceerde ana-lysetechnieken niet toegepast als kwaliteitscontrole,vanwege de daaraan verbonden kosten en doorloop-tijd, maar ze kunnen zeer bruikbaar zijn bij het oplossenvan problemen of het optimaliseren van processen.

Scheurproefstukken (controle van de adhesiekwaliteit)Naast de genoemde niet-destructieve technieken kande adhesiekwaliteit ook worden gecontroleerd metbehulp van scheurproefstukken die tegelijkertijd metde productoppervlakken worden voorbehandeld.

Deze proefstukken worden separaat van de productenvan lijmmateriaal voorzien, bij voorgeschreven druk entemperatuur uitgehard en vervolgens destructief be-proefd, waarna het resultaat op voldoende adhesie-sterkte wordt gecontroleerd. De scheurproef heeft aan-getoond gevoelig te zijn voor variaties in adhesiekwali-teit. Indien gewaarborgd is dat de behandeling van descheurproefstukken representatief is voor de behande-ling van de productoppervlakken, dan is deze techniekeenvoudig in het productieproces toepasbaar.

4.2 Destructief onderzoek aan lijmverbin-dingen

Het doel van destructief onderzoek is het bepalen vande sterkte-eigenschappen van de lijmverbinding in eenbepaalde belastingssituatie. Proefresultaten zijn in eengetal weer te geven en zijn vergelijkbaar. De resultatenvan het destructieve onderzoek kunnen ook dienen alsverificatie van de verkregen resultaten van niet-des-tructief onderzoek.Het doen van destructief onderzoek kan bij lijmverbin-dingen voor verschillende doeleinden wordenuitgevoerd, zoals: typekeuring; ingangscontrole; productiecontrole; eindcontrole.

De typekeuring geschiedt om de verschillende eigen-schappen van de lijm vast te stellen en te beoordelenof de lijm geschikt is voor de toepassing in het des-betreffende product onder de verwachte gebruiksom-standigheden. De proefresultaten van de typekeuringkunnen gebruikt worden als kwalificatie van het lijm-materiaal, en als basis voor een specificatie van devereiste eigenschappen bij levering van de lijm.De proeven in het kader van ingangs-, productie- eneindcontrole zijn erop gericht die eigenschappen van delijm en de lijmverbinding te onderzoeken, die het duide-lijkste beeld geven van de kwaliteit van de gebruiktematerialen en productieprocessen. Deze proeven kun-nen worden vergeleken met de oorspronkelijk opgestel-de specificatie en er dient actie te worden ondernomen,indien niet meer aan de gestelde eisen wordt voldaan.

Bij de keuze van proeven en proefstukken moet menzich er rekenschap van geven, in hoeverre de verkre-gen proefresultaten overeenstemmen met de werke-lijke eigenschappen van de in de praktijk toe te passenlijmverbinding. De proefstukafmetingen en de proef-uitvoering wijken meestal af van de werkelijke prak-tijksituatie en hebben invloed op het resultaat.Voor het bepalen van de sterkte-eigenschappen wordenin normbladen de uitvoering van de proeven en deproefstukafmetingen voorgeschreven. De meest voor-komende normen in Nederland zijn NEN-EN (Neder-landse en Europese norm) en ASTM (American Societyfor Testing and Materials). De door de fabrikanten vanlijmmaterialen opgegeven sterkte-eigenschappen vande lijmsoorten zijn meestal gerelateerd aan de beproe-vingsvoorwaarden van deze normen.NEN-, EN- en ISO- normenbladen zijn verkrijgbaar bijde Nederlandse normalisatie organisatie NEN(http://normen.nen.nl/).

De meest gebruikte proeven zijn (figuur 4.2):a) trekproeven;b) schuifproeven;c) scheur- of afpelproeven.

15

a) b) c)

figuur 4.2 Meest voorkomende destructieve proeven

Verder mogelijke proeven zijn: splijtproeven; kruipproeven; vermoeiingsproeven; schokproeven.

Al deze proeven kunnen worden uitgevoerd bij verschil-lende temperaturen en belastingssnelheden, al dan nietblootgesteld aan klimatologische of gebruiksomstan-digheden. Voor het verkrijgen van reproduceerbareresultaten moet de beproevingstemperatuur en de be-lastingssnelheid gelijk worden gehouden. De belas-tingssnelheid is voor sommige proeven voorgeschreven.

Het is niet in alle gevallen mogelijk de resultaten vankorte termijn proeven te "vertalen" naar lange termijnwaarden. Afhankelijk van de eisen die aan de lijmver-binding worden gesteld, is het soms noodzakelijk overeen langere termijn proeven uit te voeren, waarbij bij-voorbeeld de spanning en de temperatuur worden ge-varieerd. De verkregen uitkomsten kunnen dan even-tueel worden geëxtrapoleerd naar langere tijden omeen schatting te kunnen maken van de sterkte van deverbinding na een bepaalde gebruiksduur. Ook kunnende lijmverbindingen kunstmatig worden verouderd, doordeze te exposeren gedurende een bepaalde tijd onderextreme omstandigheden en bij een maximale gebruiks-temperatuur, waarna de reststerkte wordt bepaald.

De belangrijkste standaardproeven worden in de vol-gende hoofdstukken behandeld.

4.2.1 TrekproefVoor het bepalen van de treksterkte van een lijmverbin-ding is een aantal beproevingsmethoden beschikbaar.Afhankelijk van de toepassing van de lijmverbindingmoet een keuze worden gemaakt welke proef de prak-tijkomstandigheden het best benadert. Wordt de lijm-verbinding vooral op trek belast, dan levert de keuzeniet veel problemen op.Wordt de lijmverbinding ook op andere manieren be-last, dan dient ook de sterkte bij andere belastings-vormen te worden bepaald.

Om lijmverbindingen zuiver op trek te belasten, mogener geen buigende momenten optreden als gevolg vaneen onjuiste inspanning van het proefstuk in de trek-bank of het optreden van een ongelijkmatige lijmlaag-dikte. De beste manier om buigspanningen te vermijden,is het draaibaar monteren van het proefstuk om tweeassen in de bekken van de trekbank (zie figuur 4.3),waarin een trekproefstuk volgens de NEN-EN 2243-4voor het beproeven van een honingraatconstructie isweergegeven. Bij het beproeven van honingraatcon-structies wordt in hoofdzaak de sterkte van de geheleconstructie bepaald.

Wanneer de treksterkte van lijmnaden tussen vlakkedunne platen moet worden bepaald, lijmt men welblokken aan beide zijden op het gelijmde platenpakket.Er dient hierbij wel op gelet te worden, dat de hecht-lijm sterker moet zijn dan de toegepaste lijm van de tebeproeven lijmverbinding, of dat het hechtlijmopper-vlak groter is dan het te beproeven lijmoppervlak.

figuur 4.3 Trekproefstuk voor honingraatconstructiesvolgens NEN-EN 2243-4

Een andere trekproefstukvorm wordt gegeven in defiguren 4.4 en 4.5, waarin een proefstuk wordt weer-gegeven volgens ASTM. Deze proefstukken zijn verge-lijkbaar en verschillen alleen in inspanning.

Een voorbeeld van een bijzondere trekproef wordtgegeven in figuur 4.6, waarmee de delaminatiesterktevan honingraatkernmateriaal wordt bepaald.

figuur 4.4 Trekproefstuk volgens ASTM D897

16

figuur 4.5 Inspangereedschap voor trekproefstukvolgens ASTM D897

4.2.2 SchuifproefDe meest voorkomende proef voor lijmverbindingen isde schuifproef op lapnaadverbindingen, omdat er bijhet construeren van lijmverbindingen naar moet wordengestreefd, dat de lijmverbindingen in hoofdzaak af-schuifbelastingen moeten opnemen. Tevens is dezeproef eenvoudig uit te voeren en daardoor goedkoop.Wel moet er, evenals bij de trekproef, naar wordengestreefd dat er geen buigend moment kan optreden.

Zoals in hoofdstuk 2.4 reeds is aangehaald, wordt degemiddelde breukschuifspanning van gelijmde lapna-den door een aantal factoren beïnvloed zoals door: de dikte van het te lijmen plaatmateriaal; de dikte van de lijmlaag; de overlaplengte; de elasticiteitsmodulus en de rekgrens van het

plaatmateriaal; de elasticiteitsmodulus van het lijmmateriaal; de treksnelheid.

De rekgrens van het te lijmen materiaal speelt alleeneen rol als de lijmnaad zo sterk is, dat de rekgrenswordt overschreden.Wil men met behulp van de lapnaadschuifproeven eenlijmverbinding beoordelen, dan moeten deze factorenbij verschillende proeven gelijk worden gehouden. Dewijze van uitvoering van de proeven kan ook invloedhebben op het resultaat. In het bijzonder zijn bij dezeproef de afstand van de lijmnaad tot de klembekkenvan de trekbank van belang.

figuur 4.6 Trekproef voor de bepaling van de delaminatiesterkte van honingraatmaterialen volgens ASTM C363

17

De meest eenvoudige schuifproef is de enkelvoudigelapnaadschuifproef (figuur 4.7), deze wordt daaromvaak toegepast. Het nadeel van de proef is de excen-trische belastingswijze van de beide proefstukdelenmet als gevolg een buigend moment ter plekke van delijmverbinding, hetgeen resulteert in het optreden vanvervormingen in de plaatdelen, vooral bij dunne plaat.Deze ongunstige belastingswijze kan enigszins wordengeëlimineerd door stukjes van het te beproeven mate-riaal op de uiteinden aan te brengen (figuur 4.8), waar-door in ieder geval de belasting centrisch wordt inge-leid.

figuur 4.7 Enkelvoudige lapnaadschuifproefl = 12,5 mmL = 100 mmI = 50 mm

figuur 4.8 Afschuifproef met enkele overlap

Is de excentrische belasting ongewenst, dan kan menkiezen voor de dubbele lapnaadschuifproef (figuur 4.9).De breukspanning wordt bij deze proef bepaald uit debreukkracht, op het moment dat er breuk optreedt inéén van de lijmnaden, gedeeld door het oppervlak vanbeide lijmvlakken, ondanks dat het andere lijmvlaknog niet gebroken is.De lapnaadschuifproef is in een aantal landen genor-meerd. Verwezen wordt naar de normen ISO 4587,NEN-EN 2243-1, NEN-EN 1465, ASTM D1002 enASTM D3163 t/m D3166.

figuur 4.9 Dubbele lapnaadschuifproef

Figuur 4.10a en 4.10b geven de mogelijke vervaardi-gingsvorm aan voor een serie enkelvoudige lapnaad-proefstukken volgens NEN-EN 1465.Indien lapnaadschuifproeven moeten worden uitge-voerd voor de beoordeling van een gereed product,dan is het wenselijk zoveel mogelijk bij de keuze vande overlaplengte van het proefstuk eenzelfde plaat-dikte/overlaplengteverhouding na te streven. Tevens

moeten de verbindingen uit hetzelfde materiaal als hetgerede product worden genomen.Dan nog blijft er een mogelijkheid bestaan, dat de an-dere genoemde invloedsfactoren tot afwijkende resul-taten leiden in vergelijking met de oorspronkelijke type-keuringsgegevens. Het wordt daarom aanbevolen vande definitieve gelijmde constructie de belangrijksteverbindingen apart te beproeven.

figuur 4.10 Afschuifproefstuk volgens NEN-EN 1465a. Enkelvoudige lapnaadschuifproefstukb. Indeling aanmaak proefstukken

4.2.3 Pen- en ringschuifproefBij toepassing van ring- of buisvormige lijmverbindingenis de pen- en ringschuifproef geschikt om dit soort ver-bindingen op sterkte te testen. Bij het lijmen van ditsoort verbindingen is het van belang te onderzoeken inhoeverre de lijm in staat is de ruimte te vullen tussende cilindrische lijmvlakken, die niet door uitwendigedruk naar elkaar toe kunnen bewegen.In figuur 4.11 wordt het proefstuk voor de pen enring axiale schuifproef) volgens DIN 54452 gegeven.Dit proefstuk kan ook voor de torsieschuifproef wordengebruikt, waarbij alleen de pen voorzien is van eenzeskant.

18

figuur 4.11 Pen- en ringschuifproefstuk volgensDIN 54452a. Vorm en maten van ring- en penschuif-

proefstukb. Oplegringc. Proefopstelling

Bij de torsieschuifproef wordt gebruik gemaakt van eentorsiesleutel (figuur 4.12), waarmee het maximumtorsiemoment wordt gemeten.

figuur 4.12 Torsieschuifproef volgens DIN 54455

Er kunnen ook constructies voorkomen, waarbij despleet veel groter is dan die bij het testproefstuk, bij-voorbeeld tot 2 mm. De lijm zal dan gemakkelijker inde spleet vloeien, maar moet dan meer worden beke-

ken op de eigenschap van het geheel opvullen van despleet. Bij brede "spleetverbindingen", zoals bijvoor-beeld bij torsie-stangen respectievelijk aandrijfstangen,is DIN 54452 ter beoordeling niet geschikt. Hierin wordtook door andere normen niet voorzien.

4.2.4 SchokschuifproefVoor het bepalen van de schokvastheid (schokbesten-digheid of schoksterkte) van lijmverbindingen wordengelijmde proefstukken gebruikt, die in een standaardslagproefapparaat kunnen worden beproefd.Figuur 4.13 geeft een voorbeeld van een schokschuif-proef volgens NEN-EN-ISO 9653 of ASTM D950. Hetonderste blok wordt ingeklemd en het bovenste blokdoor een hamer aan de slagproef onderworpen.De hamer heeft een genormeerde massa en slagarm-lengte, waarmee een slagsnelheid wordt bereikt vancirca 3,3 m/sec. De slagrichting is evenwijdig aan hetlijmvlak en in de lengterichting van het ingeklemdeblok. De schokschuifvastheid wordt uitgedrukt in deopgenomen energie per oppervlakte-eenheid van hetlijmvlak in kJ/m2.

figuur 4.13 Schokschuifproefstuk volgens NEN-EN-ISO9653 of ASTM D950

4.2.5 Scheur- en afpelproefMet behulp van de scheur- of afpelproef wordt de ge-voeligheid van de lijmnaad voor inscheuren vanaf derand onderzocht.Voor splijtproeven bij lijmverbindingen in dikke materi-alen zijn de normen NEN-ISO 15107 of ASTM D 1062te gebruiken. Het proefstuk bestaat uit twee symme-trische proefstukhelften, die voorzien zijn van een gatvoor de pen van de trekinrichting. De lijmnaad wordtdoor middel van frezen van een inkeping voorzien totop de hartlijn van de trekgaten (figuur 4.14). De lijm-naad wordt op deze manier op inscheuren belast. DeASTM norm D 3433 beschrijft proefstukken in dikkematerialen, waarmee de scheurvoortschrijding in de lijmkan worden gemeten. Met deze gegevens kan dan dekritische breuktaaiheid van de lijm worden bepaald.

figuur 4.14 Scheurproef volgens NEN-ISO 15107 enASTM D1062

19

Voor dunne materialen, in dit geval in het bijzondervoor aluminium-plaat-plaatverbindingen, is de scheur-proef, maar dan als afpelproef, zeer selectief ten aan-zien van het bepalen van de adhesiekwaliteit van deplaatoppervlakken. Daardoor wordt deze proef vooralgebruikt als hulpmiddel voor de controle van de kwali-teit van het oppervlakbehandelingsproces.

Bij de scheurproef wordt het resultaat, naast een aan-tal reeds eerder genoemde factoren bij de schuifproef,eveneens beïnvloed door de afscheurradius.Men onderscheidt scheurproeven met vrije-scheurra-dius (figuur 4.15a en 4.15c) en met constante scheur-radius (figuur 4.15b).Figuur 4.15a toont een trommelscheurproef, die wordtuitgevoerd op vooraf rondgewalste gelijmde strippen,meestal met een dikte van 0,8 mm per strip. De trom-meldiameter is gestandaardiseerd op 150 mm.Figuur 4.15b toont een klimmende trommelscheur-proef, die wordt toegepast bij honingraatconstructies,maar ook geschikt is voor plaat-plaat verbindingen.Figuur 4.15c toont een T- of hoekscheurproef, die voorhetzelfde doel wordt gebruikt als de trommelscheurproef.

figuur 4.15 Aantal typen scheurproevena. CIBA trommelscheurproefb. Klimmende trommelscheurproefc. T-scheurproef

Bij het scheurproeftype met de vrije-scheurradius steltde scheurradius zich in als gevolg van het evenwichttussen de buigstijfheid van de afgescheurde strip ende sterkte-eigenschappen van de lijmverbinding.Bij het scheurproeftype met de constante scheurradiuswordt de scheurradius door de scheurproefapparatuuraan de afscheurende strip opgedrongen. Volledigezekerheid dat de afscheurende strip deze constanteradius werkelijk aanneemt, bestaat echter niet. Het in-gewikkelde samenspel van trek- en schuifspanningenin de lijmnaad tijdens de scheurproef is er de oorzaakvan, dat de met deze proeven gevonden resultatenniet zonder meer als ontwerp-grondslag kunnen wor-den gebruikt. De scheursterkte is een typische verge-lijkingsgrootheid.

Voorbeeld van een scheurproef met vrije-scheurradiusis de reeds eerder genoemde T-scheurproef (zie tevensfiguur 4.16) met een voorbeeld van een proefstuk vol-gens NEN-EN-ISO 11339 of ASTM 1876. Het voordeelvan dit proefstuk is, dat het proefstuk niet behoeft teworden voorgewalst, zoals bij het trommelscheur-proefstuk.

Voorbeelden van scheurproeven met constante scheur-radius zijn: de klimmende trommelscheurproef volgens ASTM

D1781 (figuur 4.17) of NEN-EN 2243-3, voor zowelhoningraat/dunne plaat, als plaat/plaat verbinding;

de rolscheurproef volgens ASTM D 3167 of NEN-EN2243-2 (figuur 4.18 inclusief proefstukafmetingen)voor plaat/plaat verbindingen.

figuur 4.16 Voorbeeld van scheurproefstuk volgensNEN-EN-ISO 11339

De klimmende trommelscheurproef wordt zowel ge-bruikt voor onderzoek van lijmverbindingen tussenmetalen strippen, als tussen huidplaten en kernmate-rialen van honingraatconstructies.

Bij scheursterkteproeven wordt als scheursterkte be-rekend het sterkteniveau tijdens scheuren. De scheur-initiatiepiek, tengevolge van de scheurstart en/of ma-teriaalaanloopvervormingen, wordt niet meegenomen.Meestal worden de eerste 15% en de laatste 10%van de scheurlengte geëlimineerd (zie figuur 4.19).

De scheursterkten, die op verschillende beproevings-methoden zijn gebaseerd, zijn onderling niet vergelijkbaar.

4.2.6 WigsplijtproefAls variant op de afpelproef wordt de wigsplijtproefgebruikt voor het bepalen van de hechting van de lijmop het materiaal (adhesiekwaliteit). Hierbij wordt eenwig tussen de delen van een vlakke lijmverbinding ge-dreven (zie figuur 4.20). De initiële scheurlengte wordtdirect gemeten na het aanbrengen van de wig, bijvoor-beeld onder een lichtmicroscoop. Vervolgens wordthet proefstuk al dan niet blootgesteld aan een agressiefmilieu en met bepaalde tijdsintervallen wordt de scheur-voortgang gemeten. Bijvoorbeeld. Na 2, 4, 8, 24 uur,7 en 30 dagen. De proef kan worden uitgevoerd vol-gens ISO 10354 of ASTM D 3762.Deze proef is niet geschikt voor een kwantitatieve be-paling van de sterkte van een lijmverbinding, maar isuitstekend geschikt voor het bepalen van verschillenin voorbehandelingen ten opzichte van de hechting(adhesie) van de lijm aan het materiaal en de duur-zaamheid van de lijmverbinding ten gevolge van dezevoorbehandeling.

4.2.7 KruipproefDefinitie van kruip:Onder kruip bij lijmverbindingen verstaat men de voort-gaande onderlinge verplaatsing van twee gelijmde delenonder invloed van een constante belasting gedurendede tijd bij een bepaalde temperatuur.

Tijd en temperatuur kan men afhankelijk stellen van degestelde eisen. De beproeving wordt meestal alleenuitgevoerd bij thermoplastische lijmen en niet bij ther-mohardende lijmen, daar deze over het algemeen veelminder kruip vertonen.

20

figuur 4.17 Klimmende trommelscheurproef volgens NEN-EN 2243-3

figuur 4.18 Rolscheurproef volgens NEN-EN 2243-2a. in beproevingstoestandb. in gelijmde toestandc. in beproeving

21

figuur 4.19 Schema van een afpeldiagram

figuur 4.20 Splijtproef volgens ISO 10354 of ASTMD3762

KruipmetingBij de meting van de kruip kan worden uitgegaan vanhet punt van bezwijken (tijd-tot-breuk) of het bepalenvan de kruiprek na een bepaalde beproevingstijd (bij-voorbeeld de 0,1 of 0,2% kruiprekgrens). Deze me-thode is geschikt voor het onderling vergelijken vanlijmen. In figuur 4.21 en 4.22 is de uitvoering van deproef geschetst.

figuur 4.21 Kruipproef volgens ASTM D1780

figuur 4.22 Kruipproef volgens ASTM D1780

Bekend zijn de volgende ASTM-tests: D1780, D2293en D2294. Deze zijn bruikbaar bij de bepaling van dekruip. Het principe van deze methode bestaat uit hetuitoefenen van druk respectievelijk trek op een in over-lap gelijmd proefstuk. De druk of trek wordt uitgeoefendmet behulp van een trekbank (doodgewichtbank).De beproeving kan eventueel bij hogere of lagere tem-peratuur dan bij kamertemperatuur worden uitgevoerd,afhankelijk van de gebruiksomstandigheden en delevensduur van de verbinding.

4.2.8 VermoeiingsproevenVermoeiingsproeven dienen om vast te stellen of lijm-verbindingen in staat zijn een herhaalde vervormingvan de verbinding te doorstaan zonder bezwijken.Evenals de kruipproef is deze proef geschikt om lijmente vergelijken, zonder verder mechanische eigenschap-pen te bepalen.Vermoeiingsproeven worden meestal uitgevoerd metlapnaad schuifproefstukken. Vermoeiingsproeven kun-nen worden uitgevoerd volgens NEN-EN-ISO 9664 ofvolgens ASTM D 3166. De belastingniveaus dienen zote worden gekozen, dat bezwijken in de lijm optreedttussen 5.000 en 10.000.000 wisselingen. Het maxi-mum aantal belastingswisselingen per minuut bedraagt3.600 (60 Hz). Uit praktische overwegingen (internewarmte ontwikkeling en visco-elastisch gedrag van delijm) wordt voor het testen van lijmverbindingen defrequentie vaak beperkt tot 5 tot 10 Hz.Voor de meeste lijmen geldt dat de vermoeiingslimietop ongeveer 20% van de statische sterkte van het-zelfde proefstuk ligt.Een voorgestelde proefstukvorm volgens ASTM D3166is afgebeeld in figuur 4.23.

figuur 4.23 Vermoeiingsproef volgens ASTM D3166

4.2.9 DuurzaamheidsproevenIn principe kunnen hiervoor dezelfde proefstukkenworden genomen als gebruikt voor de bepaling van descheur- en schuifsterkte en beproefd worden na bloot-stelling aan temperatuur/vocht combinaties of zout-sproei. NEN-EN-ISO 9142 is een leidraad voor moge-lijke condities voor versnelde veroudering van gelijmdeproefstukken.

Sterkte bij verhoogde/verlaagde temperaturen (expo-sitie onder belasting)De gelijmde proefstukken kunnen bijvoorbeeld in eenklimaatkast worden gehangen, waarbij ze met een be-paald gewicht worden belast. Om snel een maximumtemperatuur te bepalen, kan bijvoorbeeld de tempera-tuur elk uur met 5°C worden verhoogd tot de verbin-ding bezwijkt. Men kan ook bij een bepaalde tempe-ratuur de verplaatsing van de gelijmde delen opmeten(zie ASTM D2295), eventueel tot breuk toe. Een anderemethode van beproeving onder belasting wordt be-schreven in NEN-ISO 14615, waarbij de proefstukkendoor een gekalibreerde veer op spanning worden ge-houden tijdens blootstelling in een klimaatkast.

22

Sterkte na blootstelling (expositie) bij verhoogde/ver-laagde temperatuurMen kan gelijmde proefstukken ook een aantal urenblootstellen aan een bepaalde temperatuur en dan deafpel- of schuifsterkte bepalen en vergelijken met deoorspronkelijke waarde bij kamertemperatuur.

Sterkte na temperatuurwisselproevenDoor het optreden van temperatuurwisselingen zijn degelijmde delen onderhevig aan krimp en uitzetting. Dezekunnen de lijmverbinding extra belasten, afhankelijkvan de vorm, constructie en uitzettingscoëfficiënten(lijm en materiaal).Door de lijmverbinding aan temperatuurwisselingenbloot te stellen, kan men, door metingen vóór en náde beproeving, een indruk krijgen van de bestandheidtegen temperatuurwisselingen.Welke temperatuurwisselproef men neemt, wordt be-paald door de praktijkomstandigheden.LET OP: de tijdsduur op een bepaalde temperatuur moetzodanig zijn gekozen, dat de voorwerpen inderdaaddie temperatuur hebben aangenomen (ASTM D1183).

Chemische of corrosiebestandheidHet doel van proeven voor het bepalen van de chemi-sche bestandheid is het bepalen van de lijmmateriaal-en lijmverbindingseigenschappen bij verhoogde of ver-laagde temperatuur of kamertemperatuur, na expositieaan bepaalde "condities".Deze condities kunnen expositie in vloeistoffen of dam-pen zijn bij een bepaalde temperatuur gedurende gestan-daardiseerde perioden, zie bijvoorbeeld ASTM D896.Hieronder vallen ook de corrosieproeven, bijvoorbeeldzoutsproeitesten volgens ASTM B 117 of NEN-EN-ISO 9227.De invloed van deze exposities kan bij lijmverbindingenworden bepaald met afpel- of schuifproeven, waarbijeen eventuele achteruitgang kan worden vastgesteld.

4.3 Niet-destructief onderzoek aan lijmver-bindingen

4.3.1 Fouten in een lijmverbindingBij een goed uitgevoerde lijmprocedure kunnen alleennog variaties optreden in de cohesiekwaliteit van delijm. Wordt een lijmprocedure echter minder goed uit-gevoerd, dan kunnen ook adhesiefouten optreden, bij-voorbeeld door een vuil oppervlak of een slecht uitge-voerde voorbehandeling. Dit soort fouten dienen echteral in een eerder stadium, voordat de lijm wordt aange-bracht, te worden opgespoord. Het is dus belangrijkdat het lijmproces goed wordt uitgevoerd, omdat adhe-siefouten moeilijk zijn aan te tonen. Variaties in decohesiekwaliteit zijn een gevolg van variaties van deprocesparameters temperatuur, tijd en druk. Met detegenwoordig ter beschikking staande apparatuur kun-nen de parameters temperatuur en tijd echter uitstekendworden gecontroleerd en geregistreerd.Temperatuurverschillen op verschillende plaatsen vande verbinding zijn moeilijk te voorkomen. De andere,nog veel belangrijkere parameter is de toegepaste druktijdens het lijmproces. Drukverschillen zijn moeilijk temeten en te controleren. Ze ontstaan, omdat bijvoor-beeld de drukverdeling bij het uitharden van de lijmniet gelijkmatig is, of omdat de te verbinden delen nietgoed passen. Verder is het tijdstip waarop de druk opde lijm wordt aangebracht van belang. De viscositeitvan de lijm is namelijk temperatuur- en tijdsafhankelijk.Ook menselijke fouten tijdens het assembleren van deonderdelen kunnen een oorzaak zijn van drukverschillen.

Niet-destructief onderzoek beoogt het detecteren vanfouten in de lijmlaag (zie figuur 4.24):a) de cohesiekwaliteit van de lijmlaag:

- E-modulus; "undercure" (te weinig uitharding),"overcure" (overmatige uitharding), onvoldoendemenging (2-componentlijmsysteem), lijmdruk;

- lijmlaagdikte (lijmdruk);- lijmdichtheid (lijmdruk);- holten (onthechting).

b) de adhesiekwaliteit van de lijmlaag:- onthechting (lokale afwezigheid van lijm);- insluitsels aan oppervlak (bijvoorbeeld vet, water

en lucht);- "nul-volume"-fouten (lijm in contact met opper-

vlak, maar geen hechting) ook wel "kissing bonds"genoemd.

figuur 4.24 Defecten die kunnen voorkomen in de lijmlaag

4.3.2 Niet-destructieve onderzoekmethodenDe belangrijkste niet-destructieve inspectiemethode ishet visuele onderzoek. Iedere NDO-inspectie begint al-tijd met een visuele controle. Daarna wordt eventueelnog een instrumentele methode toegepast, afhankelijkvan de eisen die men aan de lijmverbinding stelt.Bij de visuele inspectie van gelijmde verbindingen wordtgelet op lijmnaaduitpersing (hoeveelheid en regelmatigeverdeling), kleur van de uitgeperste lijm, kleur van deprimer (in het geval dat deze wordt toegepast) op hetoppervlak, vlakheid van het oppervlak (vooral bij dun-ne plaatmaterialen), alsmede de aanwezigheid van alleonderdelen!De visuele inspectie is zeer effectief voor de detectievan (grote) losse plekken en verdachte gebieden (bij-voorbeeld geen uitpersing), die later eventueel instru-menteel moeten worden onderzocht.

Het bekloppen ("tapping" of "cointapping") is na visu-ele inspectie de meest elementaire vorm van NDO.De onderzoeker beklopt met een metalen pen het teonderzoeken oppervlak en luistert naar het geluid dathierdoor wordt voortgebracht. Op plaatsen waar eenslechte verbinding tot stand is gekomen (bijvoorbeeldeen losse plek), zal de frequentie van het geluid ver-schuiven en aldus is een fout op te sporen (zie ook§ 4.3.5).In het navolgende worden de instrumentele inspectie-methoden besproken.

4.3.3 Thermische inspectiemethodenDe thermische inspectiemethoden voor lijmverbindingenzijn gebaseerd op het aantonen van variaties in dethermische eigenschappen van de lijmverbinding (ge-leiding en thermische diffusiviteit). Deze variaties zijnte detecteren, doordat ze resulteren in verschillen intemperatuurdistributie aan het oppervlak tijdens hetopwarmen of afkoelen van de gelijmde component.Hierbij kan de warmtebron óf aan de zijde van het teinspecteren oppervlak (enkelzijdige techniek) óf achterde verbinding (transmissiemethode) worden geplaatst.

23

De temperatuurdistributie aan het oppervlak kan opdiverse wijze worden gevisualiseerd:- Thermografische coatings

Sommige materialen zijn in een goed bepaald tem-peratuurgebied kristallijn. De kristallijne structuur isduidelijk van de niet-kristallijne structuur te onder-scheiden, doordat beide fasen van kleur verschillen.Andere materialen, vloeibare kristallen, veranderenvan kleur bij het doorlopen van een bepaald tempe-ratuurtraject.Bij het gebruik van thermografische coatings moetmen voor het verkrijgen van een optimaal gedefi-nieerd temperatuurspatroon de ondergrond zwartverven, bijvoorbeeld met waterverf.De methode is voor grootschalige toepassingentijdrovend.

- Infrarood-metingenMet behulp van moderne infrarood temperatuurme-ters kunnen temperatuurverschillen van minimaal0,1 ºC worden gedetecteerd (systeemgevoeligheid).In werkelijkheid is de detectiedrempel hoger tenge-volge van emissiteits-variaties (verschillen in emissie-coëfficiënten) over het oppervlak. De gemeten tem-peratuurpatronen worden óf met een infrarood fotovastgelegd óf aftastend gemaakt. De infrarood foto'sworden gemaakt vanaf een fluorescentiescherm diemet de stralingsmeter is verbonden. Een modernereontwikkeling is het gebruik van infrarood-camera's.

Bovengenoemde technieken hebben als nadeel datvoor een goede interpretatie veel ervaring is vereist.Snelle opwarmingsmethoden (bijvoorbeeld eenhoge-energieflits) verdienen de voorkeur in verbandmet de detectiegevoeligheid. In het algemeen kun-nen slechts globale defecten worden gedetecteerd,zoals grote holten en luchtinsluitsels.

De transmissiemethode kan informatie verschaffenover de dikte van de lijmlaag, mits deze relatiefslecht thermisch geleidend is (temperatuurval overde lijmlaag significant ten opzichte van temperatuur-val over verbinding).

- Thermische deformatiemethodeDeze methode maakt gebruik van het feit dat eentoplaag van een gelijmde component bij verwarmingals gevolg van thermische expansie wil uitzetten.Verwarming van de toplaag vindt plaats door warmte-lampen of gloeispiralen. De deformatie (uitzetting)van de toplaag wordt in het midden van de ver-warmde zone gemeten. Hiertoe wordt door middelvan een mondstuk een luchtstroom op de plaat(component) geblazen. De afstand mondstuk-plaatin koude toestand is nauwkeurig bekend. Bij het op-warmen van de plaat zal deze afstand veranderen,waardoor de luchtstroom met een andere kracht opde plaat wordt geblazen. Deze krachtsveranderingwordt met behulp van een drukdoos gemeten.Indien er een holte c.q. luchtinsluitsel onder detoplaag aanwezig is, zal deze na verwarming sterkuitzetten en de toplaag deformeren. Bij een lijm-verbinding van goede kwaliteit zal deze deformatieveel langzamer gaan en bovendien bijna niet meet-baar zijn. De methode wordt vooral toegepast bijhet testen van helikopter-rotorbladen. De methodeis langzaam en alleen geschikt voor gemakkelijkbereikbare plaatsen.

Voor de bovengenoemde thermische inspectiemetho-den geldt, dat lijmresten of verontreinigingen op hetoppervlak het temperatuurpatroon beïnvloeden, waar-door een juiste interpretatie van de resultaten wordtbemoeilijkt. Een remedie voor dit probleem is het zorg-vuldig reinigen van het te inspecteren oppervlak. Bijlangzame opwarmingstechnieken moet lokale afkoelingtengevolge van tocht worden vermeden.

4.3.4 Ultrasone inspectiemethodenDe ultrasone inspectiemethoden vormen de basis vanvele wijdverbreide niet-destructieve testmethoden. Detwee basisprincipes zijn de transmissie- en de pulsecho-methode. Beide methoden werken met ultrasonetrillingen in het gebied van 1 tot 25 MHz. De trillingenworden in de meeste gevallen met behulp van piëzo-elektrische kristallen opgewekt, die elektrische energieomzetten in mechanische trillingen en vice versa. Deultrasone trillingen worden overgebracht op de te in-specteren verbinding via een laag visceuze olie of water,waarbij de zender en ontvanger óf geplaatst zijn op delijmverbinding óf zich op enige afstand hiervan bevin-den. In het laatste geval kunnen de tasters en de lijm-verbinding in een waterbak worden ondergedompeld(zie figuur 4.25).

figuur 4.25 Het principe van de transmissiemethode,waarbij zender en ontvanger in water wordenondergedompeld

- De transmissiemethodeBij de transmissiemethode wordt een gescheidenzender en ontvanger toegepast, waartussen de lijm-verbinding wordt geplaatst. Noodzaak hierbij is, datde zender en de ontvanger exact in lijn met elkaarmoeten staan. Bij de direct contactmethode (zie fi-guur 4.26) wordt dit bemoeilijkt, doordat de tastersover het oppervlak worden bewogen. Het exact inlijn houden is bij de onderdompelingsmethode ge-makkelijker. Een eenvoudige geleidingsrail is danvoldoende.

figuur 4.26 Het principe van de direct contactmethode

Als alternatief kan een waterstraal worden gebruiktals transportmiddel voor de ultrasone trillingen vanzender naar ontvanger via de lijmverbinding (zie fi-guren 4.27 en 4.28).De transmissiemethode verdient in het geval vanholten en luchtinsluitsels in dunne verbindingen(dikte kleiner dan een aantal golflengten van hetuitgezonden signaal) de voorkeur boven de puls-echomethode.Om grotere oppervlakken geautomatiseerd te metenworden zogenaamde C-scan installaties gebruikt,waarbij de meting van elke x-y positie in een gra-fische weergave van het meetresultaat wordt weer-gegeven (met grijstinten of kleurverschillen voorverschillen in transmissie).

24

figuur 4.27 Het principe van de transmissiemethodemet roterende wielen en waterstraal

figuur 4.28 C-scan installatie waarbij contact tussentaster en product wordt verkregen metwaterstralen

- De pulsechomethodeBij de pulsechomethode is de zender tegelijkertijdook ontvanger (zie figuur 4.29). Dit heeft als voor-deel dat een lijmverbinding nu vanaf één zijde kanworden geïnspecteerd. Er wordt met pulssignalengewerkt om te voorkomen dat het gereflecteerdesignaal interfereert met het uitgezonden signaal.De gekozen pulstijd moet korter zijn dan de looptijdvan het signaal naar het defect en terug. Bij dikkereplaten en/of lagere geluidssnelheden kan een lan-gere pulstijd worden gebruikt.

De techniek is gevoelig voor holten en luchtinsluit-sels in de orde van grootte van de golflengte. Mitsde lijmlaag niet te dun is (dikte kleiner dan een aan-tal golflengten) en de akoestische impedantie vol-doende verschilt van die van het materiaal, kan delijmlaagdikte worden bepaald. In het geval van eenconstructie met meerdere lijmlagen kan verzwak-king tengevolge van reflecties aan elke materiaal-overgang problemen geven bij het inspecteren vandieper gelegen lijmverbindingen.

figuur 4.29 Het principe van de pulsechomethode.1=zender/ontvanger (p1=verzonden sig-naal); 2=bovenvlak (p2=gereflecteerd sig-naal); 3 en 4 zijn lijmvlakken (p3 en p4 zijnde bijbehorende gereflecteerde signalen);5=ondervlak (p5=gereflecteerd signaal)

4.3.5 Akoestische resonantiemethodenDe meest bekende akoestische resonantiemethode isde methode met de Fokker-Bondtester.- De Fokker-Bondtester

Het principe van de Fokker-Bondtester berust opmetingen van de resonantie-eigenschappen vanlijmnaden welke zich gedragen als een gedemptmassa-veersysteem. De meettaster van de Bond-tester bevat een piëzo-elektrisch kristal, waarvande eigenschappen zeer nauwkeurig bekend zijn.Het frequentiebereik waarin wordt gemeten ligttussen de 30 kHz en 1 MHz. De bondtester geeftinformatie over de verandering van de resonantie-frequentie en de demping van de lijmlaag. Deze zijnafhankelijk van de cohesiekwaliteit van de lijmlaag(E-modulus, dikte en dichtheid) en de adhesiekwali-teit. De verandering van de resonantiefrequentieten opzichte van de uitgangstoestand wordt gepre-senteerd in de vorm van een zogenaamde A-schaal(zie figuur 4.30 voor uitleg) op een oscilloscoop.De mate van demping van de trilling wordt op eenzogenaamde B-schaal aangegeven (zie figuur 4.31voor uitleg). De B-schaal gebruikt men bij voorkeurin het geval van lijmverbindingen tussen een metaal-plaat en een materiaal met een zeer geringe massa,zoals een honingraatkern in een sandwichconstructie.De A-schaal alleen levert in de meeste gevallenreeds voldoende informatie over de kwaliteit vande lijmverbinding.

Het is mogelijk om met de Fokker-Bondtester eenvoorspelling te doen omtrent de cohesiekwaliteit vande lijmlaag en daarmee de sterkte van de lijmverbin-ding. Classificatie van de defecten is niet mogelijk.

Tevens kunnen adhesiefouten (lokale afwezigheidvan lijm) in de ordegrootte van enkele mm's, wordengedetecteerd, afhankelijk van de gebruikte frequen-tie en de dikte van de gelijmde delen. Tabel 4.1geeft een indruk van de relatie tussen minimale de-tecteerbaarheid van holten, de gebruikte frequentieen de dikte van twee gelijmde platen.

25

figuur 4.30 Voorbeeld van een kalibratiecurveTypisch verband tussen de schuifsterkte van de gelijmde metalen lapnaadproefstukken van verschillendelijmnaadkwaliteit en de Fokker-Bondtester A-schaalaanwijzingen. De schuifsterkte is 0 wanneer de piek inhet midden van de schaal op het nulpunt staat. Bij toenemende kwaliteit beweegt de piek zich naar links,terwijl de amplitude afneemt. Deze amplitude dempt tenslotte geheel uit, waarna aan de rechterzijde vande schaal weer een piek met geringe amplitude verschijnt. Bij toenemende kwaliteit verplaatst de piek zichvervolgens in de positie voor de ideale kwaliteit, die behoort bij een stuk massief metaal ter dikte van desom van de metaaldikten van de gelijmde constructie. In het gebied tussen de ideale kwaliteitslijn en denullijn komen alleen indicaties voor van lijmnaden, die bestaan uit een overigens goed uitgeharde enmassieve lijmlaag waarin zich echter enige luchtbellen bevinden.

figuur 4.31 Voorbeeld van B-schaal (Fokker-Bondtester)Typisch verband tussen de koptreksterktevan gelijmde honingraatsandwichconstruc-ties en de Fokker-Bondtester B-schaalaan-wijzing. Het horizontale deel van de krommegeeft het kwaliteitsgebied aan waar de lijmsterker is dan de honingraat en dus bij dekoptrekproef kernbreuk en geen lijmnaad-breuk is opgetreden

tabel 4.1 Minimaal te detecteren holten (lokale afwezig-heid van lijm) als functie van de resonantie-frequentie en dikte van de platen

afmeting holten (mm)

3x3 5x5 8x8 10x10 15x15 20x20 25x25

plaat-dikte(mm)

frequentie (kHz)

0,4 153 55 21 14 3,9 3,4 2,2

0,8 306 110 43 28 7,8 6,8 4,4

1,0 382 138 53 35 9,8 8,6 5,5

1,2 459 165 64 41 11,7 10,3 6,6

4.3.6 Optische holografieMet holografische interferometrie (zie figuur 4.32) kun-nen verplaatsingen van de oppervlakte van lichamenworden gemeten in de grootte van een halve golflengtein het zichtbare gebied van het elektromagnetischestralingsspectrum, ongeveer 0,25 µm.De techniek vereist het aanbrengen van spanningen opeen gelijmde constructie op een zodanige wijze, datverschillen in vervormingen van tenminste 0,25 µmtussen de buitenoppervlakken van een goed en slechtgelijmd gebied optreden.De optische holografie is geschikt voor het onderzoe-ken van dunne composietmaterialen, omdat hier rela-tief weinig spanningen nodig zijn om een voldoende

26

figuur 4.32 Principe van de holografische interferometrie

vervorming te realiseren (stijvere constructies vergengrotere spanningen). De spanningen kunnen thermischof door druk worden aangebracht. Ook het vibrerenvan de constructie is mogelijk. De techniek is inge-wikkeld en vergt een bijzonder stabiele opstelling vande apparatuur.

4.3.7 RadiografieHet principe van de röntgen en gamma radiografie be-rust op het detecteren van dichtheids- of diktevariatiesin materialen (bij lijmverbindingen de lijmlaag).Essentieel voor het detecteren van dichtheidsvariatiesbinnen de lijmlaag (porositeit/holten) is, dat de lijmlaageen significante absorptie tot gevolg heeft, zowel inabsolute zin als ten opzichte van de totale absorptieover de verbinding. In het geval van metaal-metaallijm-verbindingen is de dichtheid van de lijm en daarmee deabsorptie van röntgenstraling veel lager dan die van hetmetaal. Dichtheids- en diktevariaties in de lijmlaag zijndan ook nauwelijks waarneembaar, tenzij er gebruikwordt gemaakt van metaalgevulde lijmen met eenhogere absorptie voor röntgenstraling.Radiografische inspectie wordt vooral toegepast bijhet controleren van de lijmverbindingen tussen dehoningraatkern van sandwichconstructies en de rand-profielen daarvan.Mits de lijmlaag significante absorptie tot gevolg heeft(zie boven), kunnen kleine holten, insluitsels met eenhogere dichtheid dan de lijmlaag en poreusheid wordengedetecteerd.Indien in plaats van röntgenstraling een neutronenbronwordt gebruikt, worden defecten in metaallijmverbin-dingen goed zichtbaar. Neutronen worden nauwelijksdoor metalen geabsorbeerd, echter sterk verzwaktdoor stoffen met een hoog waterstofgehalte zoals inlijmmateriaal, bijvoorbeeld epoxyharsen. Vooral poreuzeplekken kunnen daardoor goed zichtbaar worden ge-maakt.

4.3.8 Akoestische emissieHet principe van akoestische emissie berust op hetuitzenden van ultrasone golven (100 tot 1000 MHz)door een defect binnen een lijmverbinding onder toe-nemende belasting, welke worden gedetecteerd meteen sensor op het oppervlak van de component. Opbasis van de relatie tussen hoeveelheid akoestischeemissie en bijbehorende belasting kan er een voorspel-ling worden gedaan omtrent de breuksterkte van eengelijmde component. Naarmate een hogere belastingwordt aangebracht (dichter bij het bezwijkpunt), zalde nauwkeurigheid van de voorspelling van de breuk-sterkte in het algemeen toenemen. De geïntroduceerdeschade (op microschaal) is dan uiteraard hoger.

Net als de Fokker-Bondtester kan akoestische emissieinzicht verschaffen in de sterkte van een verbinding.Voor een juiste interpretatie van de resultaten is echterveel ervaring vereist. Speciale aandacht dient uit tegaan naar de representativiteit van de gebruikte belas-ting. Akoestische emissie meting vindt alleen toepas-sing bij een nog niet eerder belaste constructie.

4.3.9 CapaciteitsmetingEen elektrisch isolerende lijmlaag vormt samen met degelijmde metalen delen een condensator. De capaciteitvan deze condensator is een functie van de diëlektri-sche constante van de lijmlaag, het oppervlak en deafstand tussen twee gelijmde delen. De diëlektrischeconstante van de lijmlaag wordt beïnvloed door holten,poreusheid en insluitsels.Het is mogelijk om holten, poreusheid, insluitsels envariaties in de lijmlaagdikte aan te tonen. De meetme-thode is echter zeer gevoelig voor lijmdiktevariaties,hetgeen de methode moeilijk toepasbaar maakt.Is de lijmlaagdikte nauwkeurig constant, dan kan dediëlektriciteitsconstante van de lijm als een maatstafvoor de kwaliteit gelden.Voor grote gelijmde oppervlakken is de methode nietgeschikt, omdat de capaciteit van het totale oppervlakwordt gemeten. Lokale veranderingen in de capaciteitzijn dan niet te detecteren. Verder is de methode ookniet geschikt wanneer de lijmlaag goed elektrisch ge-leidend is, zoals in het geval van metaalgevulde lijmen.

27

Hoofdstuk 5Keuze van beproevingsmethoden

Bij het keuren van lijmen en lijmverbindingen kan eronderscheid worden gemaakt in:1) fysische beproevingsmethoden ten behoeve van

het lijmmateriaal;2) mechanische/destructieve beproevingsmethoden

ten behoeve van het lijmmateriaal;3) niet-destructieve beproevingsmethoden ten behoeve

van de gelijmde verbinding;4) destructieve beproevingsmethoden ten behoeve

van de gelijmde verbinding.

ad 1) Hierbij kan gedacht worden aan het beproevenvan bepaalde eigenschappen van het lijmmate-riaal, zoals de viscositeit, de vloei, de zuur-graad, de soortelijke massa, enzovoort.

ad 2) Dit kan zijn een schuifproef, een scheurproef,een kruipproef, enzovoort.

ad 3) Hier kan worden gedacht aan beproevingsme-thoden zoals visuele inspectie, het bekloppenvan de gelijmde verbinding, ultrasoononderzoek,enzovoort.

ad 4) Dit kan zijn een trekproef, een afschuifproef,een proef op ware grootte, enzovoort.

Voor een korte beschrijving van beproevingsmethodenvoor het keuren van het lijmmateriaal of de gelijmdeverbinding wordt verwezen naar de aanvullende para-grafen 5.1 en 5.2, waarin tevens de ASTM-, ISO-, EN-,NEN- of DIN-normen zijn vermeld indien aanwezig.Voor een uitgebreide beschrijving van de beproevings-methoden wordt verwezen naar hoofdstuk 4.Bij de beproevingsmethoden voor het keuren van lijm-verbindingen wordt tevens aangegeven voor welke ma-teriaalsoort deze methode van toepassing is, te weten: M voor metalen; K voor kunststoffen.

Onder de kunststoffen vallen ook de vezelversterktekunststoffen. Eveneens komen er kunststof/metaal-combinaties voor.De volgende factoren bepalen onder andere welke be-proevingsmethoden voor het keuren van lijmmaterialenen lijmverbindingen moeten worden toegepast:

Eisen aan het lijmmateriaalBij het maken van een lijmverbinding moet het gele-verde lijmmateriaal aan de gestelde (verwachte) eisenvoldoen.De keuze van de fysische dan wel mechanische be-proevingsmethode wordt bepaald door de eisen aanhet lijmmateriaal. Indien bijvoorbeeld de eis is dat hetlijmmateriaal een zuurgraad > 7 heeft, dan zal ditbeproefd moeten kunnen worden.

MateriaalHet materiaal, bijvoorbeeld een kunststof of eenmetaal, bepaalt voor een groot deel de keuze van eenbeproevingsmethode.Sommige niet-destructieve beproevingsmethoden,zoals die gebaseerd op de capaciteitsmeting van eengelijmde constructie, komen bij het keuren van eengelijmde kunststofverbinding niet in aanmerking.

De aard van de belastingDe wijze waarop een lijmconstructie wordt belast,bijvoorbeeld op afpellen, afschuiving of trek (of eencombinatie ervan), bepaalt de keuze van destructievebeproevingsmethoden. Wordt een constructie opafschuiving belast, dan zal men een proefverbinding

vervaardigen, die ook op afschuiving wordt belast.Hetzelfde geldt voor andere belastingsomstandigheden.

De toepassingsomstandigheden van een gelijmdeconstructieDe vraag "Waar wordt een lijmverbinding toegepast?"is zeer belangrijk. Deze vraag stelt men bij de keuzevan het te lijmen materiaal, bij de lijmkeuze en natuur-lijk bij het kiezen van een geschikte beproevingsme-thode, waarbij de lijmverbinding bij voorkeur ondergebruiksomstandigheden wordt belast. Wordt de lijm-verbinding bijvoorbeeld onder warme en vochtige om-standigheden (een tropisch klimaat) gebruikt, dan moetde lijmverbinding ook onder die omstandigheden wordenbeproefd.Wordt een lijmverbinding in een zuur of basisch milieugebruikt, dan zal de lijmverbinding onder die omstan-digheden moeten worden beproefd. Het is gebruikelijkdat er met gestandaardiseerde proefstukken wordtgewerkt, die in gelijmde vorm aan de diverse milieuskunnen worden blootgesteld.

Normen voor het keuren van een lijmverbindingSommige toepassingen van gelijmde verbindingen eisendat de verbinding volgens een bepaalde norm wordtbeproefd. Een goed voorbeeld hiervan is de vliegtuig-industrie, waar voor elke lijmverbinding een proefnormwordt aangegeven. Ook in andere industrietakken be-staan normen die beschrijven welke lijmverbindingenop welke manier dienen te worden beproefd.

Bij de keuze van de beproevingsmethode moet wordenuitgegaan van de meest realistische of representatievetest voor het gebruik van het eindproduct.

28

5.1 Standaard beproevingsmethoden voor lijmmateriaal

5.1.1 Fysische beproevingsmethoden

Proefaanduiding Norm Omschrijving

Stabiliteit en homogeniteit Door roeren moeten geringe afwijkingen verdwijnen, binnen de gegevenopslagtijd onder de vermelde condities.

Viscositeit

NEN-EN 12092NEN-EN-ISO 2431

Bepalen van de uitloopsnelheid van de lijm bij bepaalde temperatuur met eenuitstroombeker.

NEN-EN 12092ASTM D1084

Rotatieviscositeitsmeting berust op de weerstand tegen draaien in eenvloeistof, onder andere met een Brookfieldmeter.

Smelteigenschappen NEN-EN 1238 De 'Ring en bal' methode, bij bepaalde temperatuur zakt een standaardkogeldoor de lijmmassa.

Vaste-stofgehalte NEN-EN 827 Gedurende een vaste periode, bijvoorbeeld 2 uur, drogen van een vastgewicht aan lijm bij een constante temperatuur.

Zuurgraad Een pH-bepaling, bijvoorbeeld met indicatorpapier of pH-meter.

Soortelijke massa NEN-EN 542ASTM D1875

Bepaling met behulp van het gewicht van de lijm in bekende inhoud voorvloeibare lijmsoorten en voor vaste lijmsoorten door het bepalen van dehoeveelheid verplaatste vloeistof met een pyknometer.

Ontvlammingspunt NEN-EN 924 Met apparaat van Abel Pensky voor lijmen met een brandbaar oplosmiddel.Bepalen van de laagste temperatuur waarbij damp uit de lijm door vuurontbrandt.

Verwerkingstijd ISO 10364ASTM D1338

Vooral voor tweecomponentenlijmen is de houdbaarheid na het mengen(potlife) belangrijk.

Open tijd Op een standaard materiaal wordt lijm aangebracht en na vastetijdsintervallen bekeken of de lijm nog hecht onder bepaalde druk.

5.1.2 Mechanische/destructieve beproevingsmethoden

Proefaanduiding Norm Omschrijving

Afschuiving NEN-ISO 11003-2

NEN-EN 2243-6ASTM D5656

Voor het bepalen van de glijdingsmodulus.

Voor bepaling van de E-modulus en de sterkte van de lijm.

Torsieschuif ASTM E299NEN-ISO 11003-1

Voor bepaling van de afschuifmodulus van de lijm.

29

5.2 Standaard beproevingsmethoden voor lijmverbindingen

5.2.1 Destructieve beproevingsmethoden

Proefaanduiding Norm Materiaal Omschrijving

Trek (axiaal) NEN-EN 2243-4 M / K Voor honingraatconstructies.

ASTM D897 M / K Voor staven in ronde vorm.

ASTM C 363 M / K Bepaling delaminatiesterkte van honingraatmateriaal.

Afschuiving NEN-EN 2243-1NEN-EN 1465ASTM D1002

M / K Enkelvoudige lapnaadverbinding voor dunne plaat.

ASTM D2557 M / K Bij lage temperaturen.

ASTM D3163 K Voor stijve materialen.

DIN 53294 M / K Voor sandwichconstructies

ASTM D3164 M / K Voor sandwichconstructiemateriaal.

ASTM D3528 M / K Voor dubbele lapnaadverbindingen.

NEN-EN 2243-6NEN-EN 14869-2ASTM D5656

M / K Voor dikke materialen in een enkelvoudige lapnaadverbindingter bepaling van schuifspanning-schuifrek kromme.

DIN 54452 M Pen-ring proefstuk voor bijvoorbeeld asverbindingen.

Torsieschuif DIN 54455 M Voor bepaling van het maximum torsiemoment vanasverbindingen.

Schokschuif NEN-EN-ISO 9653ASTM D950

M / K Voor het bepalen van de schokvastheid.

Splijten NEN-ISO 15107ASTM D1062

M / K Bepaling splijtweerstand van gelijmde dikke materialen.

ISO 10354ASTM D3762

Wig splijtweerstand ter beoordeling van voorbehandeling enduurzaamheid.

Afpellen NEN-EN-ISO 11339ASTM D1876

M / K Bepaling afpelsterkte met T-scheurproefstuk.

NEN-EN 2243-3ASTM D1781

M / K Klimmende trommelscheurproef voor zowel dunne plaat alshoningraatconstructies.

NEN-EN 2243-2ASTM D3167

M Scheurproef voor dunne plaat.

ASTM D903 M / K 180º afpelproef.

Kruip ASTM D1780DIN 53284

M / K Constante belasting gedurende lange duur.

Vermoeiing NEN-EN-ISO 9664ASTM D3166

M / K Wisselend in trek belasten van enkele lapnaadverbinding.

30

5.2.2 Niet-destructieve beproevingsmethoden

Methode Materiaal Omschrijving

Visuele inspectie M / K Hier wordt onder andere gelet op de lijmnaaduitpersing, de kleur van deuitgeperste lijm, kleur van de primer, vlakheid van het oppervlak en aanwezigheidvan alle onderdelen.

Bekloppen M / K Eenvoudige en snelle methode voor het opsporen van grote adhesiefouten (losseplekken) en cohesiefouten.

Thermische inspectie M / K Veel ervaring vereist voor goede interpretatie van verkregen resultaten; mindergoed bruikbaar voor kleine fouten; snelle opwarming verdient de voorkeur.

Ultrasone inspectie

a) transmissie M / K Zender en ontvanger goed uitlijnen (bij “droge methode”); vereist veel ervaring;goed bruikbaar voor inspectie van dunne plaatverbindingen.

b) pulsecho M / K Werkt vanaf één zijde van de lijmverbinding; vereist veel ervaring voor debeoordeling; goed bruikbaar voor holten en luchtinsluitsels (orde van grootte vande golflengte).

AkoestischeFokker-Bond tester

M / K Kwantitatief onderzoek mogelijk; “go-no-go” meting mogelijk; voor vaststellenacceptatiegrens is veel ervaring nodig; classificatie van cohesiedefecten is nietmogelijk.

Optische holografie M / K Moeilijke techniek, vooral geschikt voor honingraatstructuren en dunnecomposietmaterialen; ervaring vereist.

Radiografie M / K Vooral toegepast bij honingraatconstructies, of bij gebruik van metaalgevuldelijmen.

Akoestische emissie M / K Kan informatie verstrekken over daadwerkelijke sterkte van de verbinding;interpretatie van de resultaten is moeilijk: gebruikte belasting dient representatiefte zijn voor de praktijk.

Capaciteitsmeting M Zeer goed bruikbaar voor lijmdiktevariaties; niet geschikt voor geleidende lijmen;niet geschikt voor grote oppervlakken.

31

Normen

ISO-, NEN-EN Normen

ISO 10123:1990 en Adhesives - Determination of shear strength of anaerobic adhesives usingpin-and-collarspecimens

ISO 10354:1992 en Adhesives - Characterization of durability of structural-adhesive-bonded assemblies -Wedge rupture test

ISO 10364:1993 en Adhesives - Determination of working life (pot life) of multi-component adhesivesISO 14676:1997 en Adhesives - Evaluation of the effectiveness of surface treatment techniques for aluminium

- Wet-peel test by floating-roller methodISO 14679:1997 en Adhesives - Measurement of adhesion characteristics by a three-point bending methodISO 15166-2:2000 en Adhesives - Methods of preparing bulk specimens - Part 2: Elevated-temperature-curing

one-part systemsISO 4578:1997 en Lijmen - Bepaling van de weerstand tegen pellen van lijmverbindingen met hoge sterkte -

Drijvende-rollermethodeISO 4587:2003 en Lijmen - Bepaling van de trekschuifsterkte van lijmverbindingen met hoge sterkteNEN-EN 1067:2006 en Lijmen - Onderzoek en bereiding van proefmonstersNEN-EN 12023:1996 en Zelfklevende band - Meting van de waterdampdoorlatendheid in een warme en vochtige

atmosfeerNEN-EN 12092:2001 en Lijmen - Bepaling van de viscositeitNEN-EN 1238:1999 en Lijmen - Bepaling van het verwekingspunt van thermoplastische lijmen (ring en kogel)NEN-EN 1239:1998 en Lijmen - Vries-dooi-stabiliteitNEN-EN 1240:1998 en Lijmen - Bepaling van het hydroxylgetal en/of het hydroxylgehalteNEN-EN 1241:1998 en Lijmen - Bepaling van het zuurgetalNEN-EN 1242:2005 en Lijmen - Bepaling van het isocyanaatgehalteNEN-EN 1243:1998 en Lijmen - Bepaling van het gehalte aan vrij formaldehyde in amino- en

amidoformaldehydecondensatenNEN-EN 1244:1998 en Lijmen - Bepaling van de kleur en/of kleurverandering van lijmen door lichtinwerkingNEN-EN 1245:1998 en Lijmen - Bepaling van pH - BeproevingsmethodeNEN-EN 1246:1998 en Lijmen - Bepaling van de as en de sulfaat-asNEN-EN 12701:2001 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Opslag - Bepaling van de bewoording en van de

levensduur van lijmen voor constructiedoeleindenen aanverwante materialenNEN-EN 12962:2001 en Lijmen - Bepaling van het elastisch gedrag van vloeibare lijmen ("elasticiteitsindex")NEN-EN 12963:2001 en Lijmen - Bepaling van het gehalte aan vrije monomeren in lijmen gebaseerd op synthetische

polymerenNEN-EN 13887:2003 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Leidraad voor de oppervlaktebehandeling van metalen

en kunststoffen voorafgaande aan lijmverbindingenNEN-EN 14022:2003 en Structurele lijmen - Bepaling van de levensduur (bruikbaarheidsduur) van lijmen bestaande

uit meerdere componentenNEN-EN 14258:2004 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Mechanisch gedrag van gelijmde verbindingen onder

kortdurende of langdurige blootstelling aan gespecificeerde temperatuursomstandighedenNEN-EN 14444:2005 Lijmen voor constructiedoeleinden - Kwalitatieve beoordeling van de duurzaamheid van

gelijmde verbindingen - Splijt-breukbeproevingNEN-EN 1464:1995 en Lijmen - Bepaling van de weerstand tegen pellen van lijmverbindingen met hoge sterkte -

Drijvende-rollenmethodeNEN-EN 1465:1995 en Lijmen - Bepaling van de trekschuifsterkte van lijmverbindingen met hoge sterkteNEN-EN 14869-1:2004 en Structurele lijmverbindingen - Bepaling van het gedrag bij afschuivingvan structurele

bindingen - Deel 1: Torsiebeproevingsmethode met gebruik van aan het uiteinde verlijmdeholle cilinders

NEN-EN 14869-2:2004 en Structurele lijmverbindingen - Bepaling van het gedrag bij afschuiving van structurelebindingen - Deel 2: Trekproef met dikke trekstaven

NEN-EN 15190:2005 Ontw. en Structurele lijmverbindingen - Beproevingsmethoden voor de beoordeling van deduurzaamheid van gelijmde metalen constructies

NEN-EN 15274:2005 Ontw. en Constructielijmen voor algemeen gebruik - Eisen en beproevingsmethodenNEN-EN 15275:2005 Ontw. en Lijmen voor constructiedoeleinden - Karakterisering van anaërobe lijmen voor coaxiale

metallische assemblage in gebouwen en civiele techniekNEN-EN 15336:2005 Ontw. en Lijmen - Bepaling van de tijd tot breuk van gelijmde verbindingen onder statische belastingNEN-EN 15337:2005 Ontw. en Lijmen - Bepaling van schuifsterkte van anaërobe lijmen met gebruik van "pen en kraag"

proefstukkenNEN-EN 15416-1:2005 Ontw. en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 1: Beproeving onder

statische belasting van enkelvoudige lijmvoeg proefstukken voor afschuifsterkte evenwijdigaan de vezelrichting

NEN-EN 15416-2:2005 Ontw. en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 1: Beproeving onderstatische belasting van meervoudige lijmvoeg proefstukken voor afschuifsterkte evenwijdigaan de verzelriching

NEN-EN 15416-4:2005 Ontw. en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 4: Bepaling van deopen-samenstellingsperiode voor ééncomponent polyurethaanlijmen

NEN-EN 15416-5:2005 Ontw. en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 5: Bepaling van deconventionele persduur

NEN-EN 1840:1995 Ontw. en Constructielijmen - Leidraad voor de oppervlaktebehandeling van kunststoffenNEN-EN 1965-1:2001 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Corrosie - Deel 1: Bepaling en indeling van de corrosie

op een ondergrond van koperNEN-EN 1965-2:2001 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Corrosie - Deel 2: Bepaling en indeling van de corrosie

op een ondergrond van messingNEN-EN 1966:2002 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Karakterisering van een oppervlak door meting van de

adhesie met de driepunts-buigmethodeNEN-EN 1967:2002 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Beoordeling van de doeltreffendheid van

oppervlaktebehandelingstechnieken voor aluminium door gebruik van de natte-afpelproef insamenwerking met de drijvende-rollenmethode

NEN-EN 2243-1:2005 en Aerospace series - Non-metallic materials - Structural adhesives - Test method - Part 1:Single lap shear

NEN-EN 2243-2:2005 en Aerospace series - Non-metallic materials - Structural adhesives - Test method - Part 2:Peel metal-metal

32

NEN-EN 2243-3:2005 en Aerospace series - Non-metallic materials - Structural adhesives - Test method - Part 3:Peeling test metal-honeycomb core

NEN-EN 2243-4:2005 en Aerospace series - Non-metallic materials - Structural adhesives - Test method - Part 4:Metal-honeycomb core flatwise tensile test

NEN-EN 2243-5:2005 en Aerospace series - Non-metallic materials - Structural adhesives - Test method - Part 5:Ageing tests

NEN-EN 2243-6:2005 en Aerospace series - Non-metallic materials - Structural adhesives - Test method - Part 6:Determination of shear stress and shear strain

NEN-EN 2667-6:2002 en Aerospace series - Non-metallic materials - Foaming structural adhesives - Test methods -Part 6: Determination of water absorption

NEN-EN 2781:1999 en Lucht- en ruimtevaart - Niet-metallieke materialen - Structurele lijmen -Beproevingsmethoden - Bepaling van de dikte van de grondlaag

NEN-EN 302-1:2004 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 1: Bepaling sterktevan de lijmvoeg door middel van trekproeven evenwijdig aan de vezelrichting

NEN-EN 302-2:2004 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 2: Bepaling van deweerstand tegen delamineren

NEN-EN 302-3:2004 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 3: Bepaling van deinvloed van zuuraantasting van houtvezels ten gevolge van temperatuur- envochtigheidswisselingen op de treksterkte loodrecht op de vezel

NEN-EN 302-3:2004/A1:2005 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 3: Bepaling van deinvloed van zuuraantasting van houtvezels ten gevolge van temperatuur- envochtigheidswisselingen op de treksterkte loodrecht op de vezel

NEN-EN 302-4:2004 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 4: Bepaling van deinvloed van krimp van het hout op de schuifsterkte

NEN-EN 302-6:2004 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 6: Bepaling van deconventionele perstijd

NEN-EN 302-7:2004 en Lijmen voor dragende houtconstructies - Beproevingsmethoden - Deel 7: Bepaling van deconventionele levensduur

NEN-EN 542:2003 en Lijmen - Bepaling van de dichtheidNEN-EN 543:2003 en Lijmen - Bepaling van de schijnbare dichtheid van lijmen in poeder- en korrelvormNEN-EN 827:2006 en Lijmen - Bepaling van het gebruikelijke vaste-stofgehalte en het vaste-stofgehalte bij

constante massaNEN-EN 828:1997 en Lijmen - Bevochtiging - Bepaling door meting van de aanrakingshoek en de kritische

oppervlaktespanning van vaste oppervlakkenNEN-EN 923:2005 en Lijmen - Termen en definitiesNEN-EN 924:2003 en Lijmen - Lijmen met en lijmen zonder oplosmiddel - VlampuntbepalingNEN-EN-ISO 10363:1995 en Warm-smeltlijnen - Bepaling van de thermische stabiliteitNEN-EN-ISO 10365:1995 en Lijmen - Aanduiding van de belangrijkste breukpatronenNEN-EN-ISO 10964:1997 en Lijmen - Bepaling van de weerstand tegen losdraaien van anaërobe lijmen op

bevestigingsartikelen met schroefdraadNEN-EN-ISO 11339:2005 en Lijmen - T-afpelproef voor flexibel/flexibel gelijmde verbindingenNEN-EN-ISO 11343:2005 en Lijmen - Bepaling van de dynamische weerstand van de lijmnaad met hoge sterkte van

gelijmde verbindingen onder botsomstandigheden - Splijt-bots methodeNEN-EN-ISO 14678:2005 en Lijmen - Bepaling van de weerstand tegen uitlopen (zakvormig)NEN-EN-ISO 15605:2004 en Lijmen - MonsternemingNEN-EN-ISO 9142:2004 en Lijmen - Leidraad voor de keuze van standaardlaboratoriumverouderingsomstandigheden

voor de beproeving van gelijmde verbindingenNEN-EN-ISO 9653:2000 en Lijmen - Beproevingsmethode voor slagafschuifsterkte van gelijmde verbindingenNEN-EN-ISO 9664:1995 en Lijmen - Beproevingsmethoden voor de vermoeiingseigenschappen van structuurlijmen bij

afschuiving onder trekbelastingNEN-ISO 11003-1:2002 en Lijmen - Bepaling van het gedrag bij afschuiving van structurele lijmverbindingen - Deel 1:

Torsiebeproevingsmethode met gebruik van stomp verlijmde holle cilindersNEN-ISO 11003-2:2002 en Lijmen - Bepaling van het gedrag bij afschuiving van structurele lijmverbindingen - Deel 2:

Schuifproef met dikke trekstavenNEN-ISO 13445:2003 en Lijmen - Bepaling van de afschuifsterkte van lijmverbindingen tussen starre elementen met

de blok-afschuifmethodeNEN-ISO 13895:1997 en Lijmen - Leidraad voor de voorbereiding van kunststof oppervlakkenNEN-ISO 14615:1998 en Lijmen - Duurzaamheid van verbindingen met constructielijmen - Blootstelling aan

vochtigheid en warmte onder belastingNEN-ISO 15107:1998 en Lijmen - Bepaling van de sterkte van de lijmnaad van gelijmde verbindingenNEN-ISO 15108:1998 en Lijmen - Bepaling van de sterkte van gelijmde verbindingen met een buig-afschuifmethodeNEN-ISO 15109:1998 en Lijmen - Bepaling van de tijd tot breuk van gelijmde verbindingen onder statische belastingNEN-ISO 15166-1:1998 en Lijmen - Methoden voor de bereiding van bulkmonsters - Deel 1: Twee-delensystemenNEN-ISO 15509:2001 en Lijmen - Bepaling van de verbindingssterkte van industriële lijmen voor kunststofNEN-ISO 17212:2004 en Lijmen voor constructiedoeleinden - Leidraad voor de oppervlaktebehandeling van metaal

en kunststoffen voorafgaand aan lijmverbindingenNEN-ISO 21368:2005 en Lijmen - Richtlijnen voor de fabricage van met lijm gebonden structuren en voor

verslaglegging van procedures geschikt voor de risico-evaluatie van zulke structurenNEN-ISO 4588:1996 en Lijmen - Leidraad voor de voorbehandeling van oppervlakken van metaalNEN-ISO 6922:1993 en Lijmen - Bepaling van de treksterkte van stompe verbindingenNEN-ISO 8510-1:1993 en Lijmen - Beproevingsmethode voor buigzaam-star gelijmde proefmonsters - Deel 1: 90° afpeltestNEN-ISO 8510-2:1993 en Lijmen - Beproevingsmethode voor buigzaam-star gelijmde proefmonsters - Deel 2: 180°

afpeltest

DIN-NormenDIN 7724 Gruppierungen hochpolymerer Werkstoffe auf Grund der Temperaturabhängigkeit ihres mechanischen

Verhaltens; Grundlagen, Gruppierung, Begriffe.DIN 8580 Fertigungsverfahren; Einteilung.DIN 8593 Fertigungsverfahren Fügen; Einordnung, Unterteilung, Begriffe.DIN 16945 Reaktionsharze, Reaktionsmittel und Reaktionsharzmasse; Prüfverfahren.DIN 16970 Klebstoffe zum Verbinden von Rohren und Rohrleitungen aus PVC hart; Algemeine Güteanforderungen

und Prüfungen.DIN 18156 Teil 3, Stoffe für keramische Bekleidungen in Dünnbettverfahren; Dispersionsklebstoffe.DIN 18157 Teil 1, Ausführung keramische Bekleidungen in Dünnbettverfahren; Hydraulisch erhürtende Dünnbettmörtel

33

DIN 29963 Luft- und Raumfahrt; Expansionsklebstoffen für tragenden Teile, Technische LieferbedingungenDIN 50100 Werkstoffprüfung Dauerschwingversuch; Begriffe, Zeichen, Durchführung, AuswertungDIN 53284 Prüfung von Metallklebstoffen und Metallklebungen; Zeitstandversuch an einschnittig überlappten

Klebungen.DIN 53287 Prüfung von Metallklebstoffen und Metallklebungen; Bestimmung der Beständigkeit gegenüber

FlüssigkeitenDIN 53289 Prüfung von Metallklebstoffen und Metallklebungen; RollenschälversuchDIN 54452 Prüfung von Metallklebstoffen und Metallklebungen; DruckscherversuchDIN 54455 Prüfung von Metallklebstoffen und Metallklebungen; TorsionsscherversuchDIN 54456 Prüfung von Konstruktionsklebungen; Klimabeständigkeitsversuch

ASTM-NormenD896-84 Standard Test Method for Resistance of Adhesive Bonds to Chemical ReagentsD897-78 Standard Test Method for Tensile Properties of Adhesive BondsD898-69 Test Method for Applied Weight per Unit Area of Dried Adhesive SolidsD899-51 Test Method for Applied Weight per Unit Area of Liquid AdhesiveD903-49 Standard Test Method for Peel or Stripping Strength of Adhesive BondsD904-57 General Method for Assessing Resistance of Joints to Artificial and Natural LightD905-6 Standard Test Method for Strength Properties of Adhesive Bonds in Shear by Tension LoadingD907-2 Standard Definitions of Terms Relating to AdhesivesD950-2 Standard Test Method for Impact Strength of Adhesive BondsD1002-2 Standard Test Method for Strength Properties of Adhesive in Shear by Tension Loading (Metal-to-Metal)D1062-78 Standard Test Method for Cleavage Strength of Metal-to-Metal Adhesive BondsD1084-63 Standard Test Method for Viscosity of AdhesivesD1144-84 Standard Recommended Practice for Determining Strength Development of Adhesive BondsD1146-53 Standard Test Method for Blocking Point of Potentially Adhesive LayersD1151-84 Standard Test Method for Effect of Moisture and Temperature on Adhesive BondsD1183-70 Standard Test Method for Resistance of Adhesives to Cyclic Laboratory Aging ConditionsD1184-69 Standard Test Method for Flexural Strength of Adhesive Bonded Laminated AssembliesD1304-69 Standard Test Method for Adhesives Relative to Their Use as Electrical InsulationD1337-56 Standard Test Method for Storage Life of Adhesives by Consistency and Bond StrengthD1338-56 Standard Test Method for Working Life of Liquid or Paste Adhesives by Consistency and Bond StrengthD1344-78 Standard Test Methods Cross-Lap Specimens for Tensile Properties of AdhesivesD1582-86 Test Method for Nonvolatile Content of Phenol, Resorcinol and Melamine AdhesivesD1583-86 Test Method for Hydrogen Ion Concentration of Dry Adhesive FilmsD1713-65 Test Method for Bonding Permanency of Water- or Solvent-Soluble Liquid Adhesives for Automatic Machine

Sealing Top Flaps of Fiberboard SpecimensD1714-65 Test Method for Water Adsorptiveness of Fiber-board Specimens for AdhesivesD1780-72 Standard Recommended Practice for Conducting Creep Tests of Metal-to-Metal AdhesivesD1781-76 Climbing Drum Peel Test for AdhesivesD1828-70 Standard Recommended Practice for Atmospheric Exposure of Adhesive Bonded Joints and StructuresD1875-69 Test Method for Density of Adhesives in Fluid FormD1876-72 Standard Test Method for Peel Resistance of Adhesives (T-Peel Test)D1879-70 General Method for Assessing Resistance of Joints to High-Energy IrradiationD1916-69 Test Method of Penetration of AdhesivesD2093-84 Standard Recommended Practice for Preparation of Surfaces of Plastics Prior to Adhesive BondingD2094-69 Standard Recommended Practice for Preparation of Bar and Rod Specimens for Adhesion TestsD2095-72 Standard Test Method for Tensile Strength of Adhesives by Means of Bar and Rod SpecimensD2182-72 Standard Test Method for Strength Properties of Metal-to-Metal Adhesives by Compression Loading (Disk Shear)D2183-69 Standard Test Method for Flow Properties of AdhesivesD2293-69 Standard Test for Creep Properties of Adhesives in Shear by Compression Loading (Metal-to-Metal)D2294-69 Standard Test for Creep Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading (Metal-to-Metal)D2295-72 Standard Test for Creep Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading at Elevated Temperatures (Metal-to-Metal)D2556-69 Test Method for Apparent Viscosity of Adhesives Having Shear-Rate-Dependent Flow PropertiesD2557-72 Standard Test for Creep Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading in the Temp. Range from -267.8 to -55 ºCD2651-79 Standard Recommended Practice for Preparation of Metal Surfaces for Adhesive BondingD2674-72 Methods of Analysis of Sulfochromate Etch Solution Used in Surface Preparation of AluminumD2739-72 Standard Test Method for Volume Resistivity of Conductive AdhesivesD2918-71 Standard Recommended Practice for Determining Durability of Adhesive Joints Stressed in PeelD2919-84 Standard Recommended Practice for Determining Durability of Adhesive Joints Stressed in Shear by Tension LoadingD2979-71 Standard Test Method for Pressure-Sensitive Tack of Adhesives Using an Inverted Probe Machine.D3111-76 Practice for Flexibility Determination of Hot Melt Adhesives by Mandrel Bend Test MethodD3121-73 Standard Test Method for Tack of Pressure-Sensitive Adhesives by Rolling BallD3164-73 Standard Recommended Practice for Determining the Strength of Adhesively Bonded Lap Shear Sandwich Joints

in Shear by Tension LoadingD3165-73 Standard Test for Strength Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading of Laminated AssembliesD3166-73 Standard Test for Fatique Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading (Metal-to-Metal)D3167-76 Standard Test Method for Floating Roller Peel Resistance of AdhesivesD3310-74 Standard Recommended Practice for Determining Corrosivity of Adhesive MaterialsD3433-75 Standard Test Method for Fracture Strength in Cleavage of Adhesives in Bonded JointsD3528-76 Standard Test for Strength Properties of Double Lap Shear Adhesive Joints by Tension LoadingD3632-77 Practice for Accelerated Aging of Adhesive Joint by the Oxygen-Pressure MethodD3658-78 Standard Recommended Practice for Determining the Torque Strength of Ultraviolet (UV) Light Cured Glass/Metal

Adhesive JointsD3762-79 Standard Test Method for Adhesive-Bonded Surface Durability of Aluminium (Wedge Test)D3807-79 Standard Test for Strength Properties of Adhesives in Cleavage/Peel by Tension Loading (Engineering

Plastics-to-Engineering Plastics)D3808-79 Practice for Qualitative Determination of Adhesion of Adhesives to Substrates by Spot Adhesion Test MethodD3931-80 Test Method for Determination Strength of Gap-Filling Adhesive Bonds in Shear by Compression LoadingD3932-80 Practice for Control of the Application of Structural Fasteners when attached by Hot Melt AdhesiveD3933-80 Practice for Preparation of Aluminum Surfaces for Structural Adhesives Bonding (Phosphoric Acid Anodizing)D3983-81 Standard Test for Strength Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading (Metal-to-Metal); Thick substratesD4027-81 Standard Test for Strength Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading (uses "rails" to maintain only shear load)D4299-83 Test Methods for Effect of Bacterial Contamination on Permanence of Adhesive Preparations and Adhesive Films

34

D4300-83 Test Method for Effects of Mold Contamination on Permanence of Adhesive Preparation and Adhesive FilmsD4317-86 Specification for Polyvinyl Acetate-Based Emulsion AdhesivesD4338-84 Test Method for Flexibility Determination of Supported Adhesive Films by Mandrel Bend Test MethodD4497-85 Test Method for Determination the Open Time of Hot Melt Adhesives (Manual Method)D4498-85 Test Method for Heat-Fail Temperature in Shear of Hot Melt AdhesivesD4499-85 Test Method for Heat Stability of Hot Melt AdhesivesD4501-85 Test Method for Shear Strength of Adhesive Bonds Between Rigid Substrates by the Block-Shear MethodD4562-86 Test Method for Shear Strength of Adhesives Using Pin-and-Collar SpecimenE229-70 Standard Test Method for Shear Strength and Shear Modulus of Structural Adhesives

35

Literatuur

Boeken [1] D.A. Adams & C.W. Wake,"Structural Adhesive Joints in Engineering", Elsevier Applied Science Publishers,

London, 1984. [2] "Adhesion International 1987, Proceedings of the 10th Annual Meeting of the Adhesion Society, Inc.",

Gordon and Breach, New York, 1988. [3] D.M. Brewis & D. Briggs, "Industrial Adhesion Problems", Orbital Press, Oxford, 1985. [4] W. Brockmann, L. Dorn & H. Käufer, “Kleben von Kunststoff mit Metall", Springer-Verlag, Berlin, 1989. [5] C.V. Cagle, "Handbook of Adhesive Bonding", McGraw-Hill, New York, 1982 (Reissue). [6] Chemiewinkel Universiteit van Amsterdam, "Lijmwijzer; Brochure over de toxiciteit van lijmstoffen", De

Wetenschapswinkel, Amsterdam, 1986. [7] Fein, Kunz, "Neue Konstruktionsmöglichkeiten mit Kunststoffen", WEKA Fachverlage GmbH & Co.,

Kissing, 1989. [8] E.W. Flick, "Handbook of Adhesive Raw Materials", Noyes Data Publications, Park Ridge, 1982. [9] G. Habenicht, "Kleben; Grundlagen, Technologie, Anwendungen", Springer-Verlag, Heidelberg, 1986.[10] S.R. Hartshorn, "Structural Adhesives; Chemistry and Technology", Plenum Press, New York, 1986.[11] C. Jager, "Lijmsleutel", AKZO-Research, Arnhem, 1991.[12] W.S. Johnson, "Adhesively Bonded Joints: Testing, Analysis and Design; ASTM STP 981", ASTM,

Philadelphia, 1988.[13] A.J. Kinloch, "Adhesion and Adhesives; Science and Technology", Chapman and Hall, London, 1987.[14] A.J. Kinloch, "Developments in Adhesives - 2", Applied Science Publishers, London, 1981.[15] A.J. Kinloch, "Durability of Structural Adhesives", Applied Science Publishers, Essex, England, 1983.[16] A.J. Kinloch, "Structural Adhesives; Developments in Resins and Primers", Elsevier Applied Science

Publishers, London, 1986.[17] "Kleben von thermoplastische Kunststoffen, Blatt 1: PVC - weichmacherfrei, Merkblatt DVS 2204

(September 1972)", DVS, Düsseldorf, 1990.[18] "Kleben von thermoplastische Kunststoffen, Teil 2: Polyolefine, Merkblatt DVS 2204 Teil 2 (Februar

1977)", DVS, Düsseldorf, 1990.[19] "Kleben von thermoplastische Kunststoffen, Polystyrol und anverwandte Kunststoffe, Richtlinie DVS 2204

Teil 3 (April 1981)", DVS, Düsseldorf, 1990.[20] "Kleben von thermoplastische Kunststoffen, Polyamide, Richtlinie DVS 2204 (März 1981)", DVS,

Düsseldorf, 1990.[21] Th. Krist, "Metallkleben (kurz und bündig)", Vogel-Verlag, Würzburg, 1970.[22] A.H. Landrock, "Adhesives Technology Handbook"' Noyes Publications, Park Ridge, 1985.[23] W.A. Lees, "Adhesives in Engineering Design", Springer-Verlag, Heidelberg, 1984.[24] A. Matting, "Metallkleben", Springer-Verlag, Berlink, 1969.[25] K.L. Mittal, "Adhesive Joints; Formation, Characteristics, and Testing", Plenum Press, New York, 1984.[26] J.R. Panek, I. Skeist, "Handbook of Adhesives" Nostrand-Lemhold, New York, 1977.[27] M.M. Sadek, "Industrial Applications of Adhesive Bonding", Elsevier Applies Sciency, London, 1987.[28] H.R. Sasse, "Adhesion between Polymers and Concrete; Bonding, Protection and Repair", Chapmann and

Hall, London, 1986.[29] E. Schindel-Bidinelli, "Strukturelles Kleben und Dichten", R. Hinterwaldner-Verlag, München, 1988.[30] R. Schliekelmann, "Gelijmde metalen constructies", Agon-Elsevier, Amsterdam, 1970.[31] J. Shields, "Adhesives Handbook", Butterworths, London, 1985 (third edition).[32] I. Skeist, "Handbook of Adhesives", Van Nostrand Reinhold, New York, 1977.[33] "Structural Adhesives in Engineering; Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers", Mechanical

Engineering Publications Ltd., London, 1986.[34] E.W. Thrall, R.W. Shannon, "Adhesive Bonding of Aluminum Alloys", Marcel Dekker Inc., New York and

Base, 1985.[35] W.C. Wake, "Adhesion and the Formulation of Adhesives", Elsevier Applied Science Publishers, London,

1982 (second edition).[36] W.C. Wake, "Synthetic Adhesives and Sealants; Critical Reports on Applied Chemistry Volume 16", John

Wiley & Sons, Chishester, 1987.[37] R.F. Wegman, "Surface Preparation Techniques for Adhesive Bonding", Noyes Publications, Park Ridge,

1989.

Tijdschriften- "Adhäsion", Vieweg Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden.- "Adhesives Age", Chemical Week Associates, New York.- "European Adhesives & Sealants", DMG World Media UK Ltd, Surrey.- "International Journal of Adhesion and Adhesives", Elsevier, Amsterdam.- "Journal of Adhesion Science and Technology", VSP, Zeist.

Incidentele publicaties in:- Metaal & Kunststof- De Ingenieur- De Constructeur- Lastechniek- PT Materialen

36

Trefwoordenregister

aansprakelijkheid 1, 2.2acrylaten 1adhesie(sterkte) 2.2, 2.4, 4.1, 4.2.6adsorptie 2.4afpelproef 4.2, 4.2.5, 4.2.6, 5.2akoestische emissie 2.6, 4.3.8, 5.2anaërobe acrylaten 1analysetechnieken 4.1autoclaven 2.3, 2.5

bekloppen 4.3.2, 5, 5.2belastingswijze 2.2, 4.2.2beproevingsmethode 1, 4.2.1, 4.2.5, 5, 5.1, 5.2bevochtiging 4.1

capaciteitsmeting 2.6, 4.3.9, 5, 5.2certificeren 2.1chemische bestandheid 4.2.9chemische processen 2.3, 2.4chemische eigenschappen 2.4cohesie(sterkte) 2.2, 2.3, 2.5contacthoek 4.1controle 1, 2.1, 2.3, 2.6, 3.1.2, 4.1, 4.2.5,

4.3.2correctieve maatregelen 2.1cyanoacrylaten 1

dampvormige bijproducten 2.5destructieve controle 2.6destructief onderzoek 4.2dissectieproeven 2.5duurzaamheidsproef 4.2.9

eindcontrole 2.6, 4.2elektronen emissie 4.1epoxy's 1ervaring 2.3, 4.3.3, 4.3.8, 5.2etsen 2.2, 4.1exothermtemperatuur 3, 3.15expansie 3, 3.16, 4.3.3

fabricagedatum 2.3fabricageprocessen 2.3fenolen 1Fokker-Bondtest(er) 4.3.5, 4.3.8, 5.2fysische eigenschappen 2.4

glasovergangstemperatuur 3, 3.17glijdingsmodulus 3, 3.14, 5.1grondstoffen lijm 2.3

harders 2.3hechting 4.2.6, 4.3.1holografische interferometrie 4.3.6homogeniteit 3, 3.1, 5.1

ingangscontrole 2.3, 4.2insteltemperatuur 2.5ISO-9000 2.1

katalysatoren 2.3keuren van lijm 1, 3, 5keuren van lijmverbindingen 4.1, 5krimp 4.2.9kruipproef 4.2, 4.2.7, 4.2.8, 5kwaliteit 1.2, 2.2, 2.3, 2.5, 2.6, 3, 4.2, 4.2.5,

4.3.3, 4.3.5, 4.3.9kwaliteitsbeheersing 1.2, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5kwaliteitszorg 2.1

levensduur constructie 2.3lijmdruk 2.5, 2.6, 4.3.1lijmfabrikant 2.3lijmfilms 2.3, 2.5, 3, 3.6, 3.8, 3.10, 3.11, 3.13,

3.16lijmhechting 4.2.6lijmhoeveelheid 2.3, 2.5, 3.2, 3.3lijmlaag 2.2, 2.5, 2.6, 4.2.2, 4.3.1, 4.3.3,

4.3.4, 4.3.5, 4.3.7, 4.3.9lijmlaagdikte 2.5, 4.2.1, 4.3.1, 4.3.4, 4.3.9lijmmassa 2.5, 3.15lijmpasta 3.12lijmprocedure 1, 2.2, 2.3, 4.3.1lijmprocedurekwalificatie 1, 2.3lijmvlakken 2.2, 2.4, 2.5, 4.2.2, 4.2.3, 4.2.4

meercomponentenlijm 2.3, 2.5, 3.8mengen 2.3, 5.1mengverhouding 2.2, 2.3, 2.5

naadvorm 2.2nabehandeling 2.2niet-destructieve controle 2.6niet-destructief onderzoek 4.3normen 1, 2.3, 4.2, 4.2.2, 4.2.3, 4.2.5, 5

omgevingscondities 2.4onderdompelingsproces 2.4onderdompelingstijd 2.4ontvetten 2.2, 2.4, 4.1ontvlammingspunt 3, 3.7, 5.1ontwerp 2.2, 2.6ontwerpgegevens 2.3open tijd 3, 3.9, 5.1opleidingsniveau 2.3opleidingsprogramma 2.1oppervlakte-impedantie 4.1opslagcondities 2.3, 2.5, 3.12optische holografie 3.6, 5.2opwarmgradiënt 2.5ovens 2.3overlap 2.2, 4.2.2, 4.2.7oxydatie 2.4

pastavormige lijmen 2.3pen- en ringschuifproef 4.2.3, 5.2persen 2.3perstafel 2.5plastisolen 1polyesters 1polyurethanen 1preventieve maatregelen 2.1procedures 2.1, 2.2procesbeheersing 2.3procescontrole 2.5proceskwalificatie 2.1productaansprakelijkheid 1productiecontrole 2.3, 4.2productkwalificatie 2.1proefstukken 2.3, 2.4, 2.5, 4.1, 4.2, 4.2.1, 4.2.2,

4.2.3, 4.2.4, 4.2.5, 4.2.7, 4.2.8,4.2.9, 5

pulsecho 4.3.4

radiografie 2.6, 4.3.7, 5.2resonantiefrequentie 4.3.5risico's 2.2ruimtecondities 2.3

scheidingsfolie 2.5scheurproef 4.1, 4.2, 4.2.5, 5, 5.2scheursterkte 2.3, 4.2.5, 4.2.9schokschuifproef 4.2.4, 5.2schuifproef 4.2.2, 4.2.3, 4.2.5, 5schuifsterkte 4.2.9, 4.3.5schuren 2.2, 2.4, 4.1siliconen 1smelteigenschappen 3, 3.3, 5.1smeltlijmen 1, 3.3soortelijke massa 2.3, 3, 3.6, 5, 5.1spleetbreedte 2.2splijtproef 4.2, 4.2.6stabiliteit 3, 3.5, 5.1steekproeven 2.6sterkte-eigenschappen 2.2, 2.3, 3.1, 4.2, 4.2.5stralen 2.2, 2.4

T-scheurproef 4.2.5, 5.2thermische deformatie 4.3.3thermische inspectie 2.6, 4.3.3, 5.2toeleveranciers 2.1transmissie(methode) 4.3.3, 4.3.4, 5.2trekproef 4.2, 4.2.1, 4.2.2, 5treksterkte 4.2.1trommelscheurproef 4.2.5typekeuring 2.3, 4.2

uithardingscondities 2.2, 2.5uithardingsreactie 2.5uithardingstijd 2.2, 2.5uitpersing 2.6, 4.3.2ultrasone inspectie 2.6, 4.3.4, 5.2UV-hardende acrylaten 1

vakbekwaamheid 2.1, 2.3vaste-stofgehalte 3, 3.4, 5.1vermoeiingsproef 4.2, 4.2.8, 5.2veroudering 2.3verwerkingstijd 2.3, 3, 3.8, 5.1viscositeit 2.2, 2.3, 2.5, 3, 3.2, 4.3.1, 5, 5.1visuele controle 2.6, 4.3.2visuele inspectie 4.3.2, 5, 5.2vloei-eigenschappen 2.3, 3.11, 3.12vloeistoftest 4.1voorbehandeling 2.2, 2.4, 2.6, 4.1, 4.2.6, 4.3.1

warmte-ontwikkeling 2.5, 3.15wateradsorptie 2.4werkplaatstemperatuur 2.3

zuurgraad 3, 3.5, 5, 5.1