Для проведения ускоренных испытаний применяют специальное оборудование. Вымачивание образцов производят в ваннах с автоматическим термостатическим регулятором. Образцы закрепляют на
Рис. 64. Кипятильник для ускоренных испытаний: / — корпус; 2 — крышка; 3 — образцы; 4 — контейнер; 5—решетка; 6—уровень воды; 7 — прокладки; 8 — коробка электронагревателя; 9—изоляционные прокладки; 10— электронагревательные элементы; 11 — питание от электросети; 12 — переключатель; 13 — водомерное стекло |
Стержнях и укладывают пакетами. Температуру воды! поддерживают с точностью до 0,5° С, что особенно важно» при испытании соединений на карбамидных клеях, когда образцы вымачивают в горячей (65—70° С) воде. Отклонение температуры всего лишь на 1°С может внести заметную погрешность в результаты испытаний.
Для кипячения образцов в воде используют медицинские стерилизаторы, оборудованные электронагревателями на несколько ступеней накала и имеющие контейнеры — с перфорированным дном для укладки образцов. Емкость, стерилизаторов небольшая (3—5 л), поэтому их используют для испытания малых образцов (фанеры, пластиков). Для испытания более крупных образцов применяют кипятильник (рис. 64). Образцы помещают в контейнер с перфорированным дном, и устанавливают контейнер в кипятильник при помощи проволочных захватов. Кипятильник используют также для пропаривания или влаго — насыщения образцов. Для этого образцы кладут на решетку, а уровень воды снижают.
Для высушивания образцов используют сушильные шкафы, камеры, термостаты, а также обдувающие установки, состоящие из калориферов и вентиляторов с воздуховодами.
1 — станина; 2 — редуктор; 3 — диск; 4 — кассе* ты с образцами; 5 ~~ бак с водой; 6 уровень воды |
Переменное вымачивание — высушивание производят в установке (рис. 65), состоящей из сварной станины 1, редуктора 2, диска 3 с кассетами 4, в которые вставляют образцы клееных изделий. Часть пути кассеты проходят в ванне 5 с водой, уровень которой зависит от времени пропитки. Другую часть пути кассеты с увлажненными образцами проходят в кожухе воздуховода. Воздух, нагнетаемый вентилятором, подогревается калориферами в зависимости от требуемого режима высушивания.
Для испытания клеевых соединений используют также климатические камеры. Существует несколько типов таких камер. Например, камера тепла и влаги ТВК-0,25, в которой испытывают образцы при постоянной и переменной влажности, характеризуется следующими данными:
Температура внутри камеры…. от 20 до 100°С Относительная влажность воздуха. » 50 » 100% Объем камеры 250 л
Камеру низких давлений и температур КНТ-0,05 используют для испытаний на попеременное оттаивание — замораживание. Температура в камере меняется от +20 д0 _60° С, давление — от 760 до 10 мм рт. ст. Рабочий объем камеры 50 л, габариты ее 1,03X1,18X1,78 м.
Более совершенное оборудование — аппараты искусственной погоды (везерометры), предназначенные для проведения ускоренных испытаний на долговечность различных материалов — пластмасс, лакокрасочных покрытий, пленок, мастик, асбестоцемента и др.
В аппаратах испытываемые образцы подвергаются воздействиям, близким к атмосферньщ,— облучение светом со спектром лучей, аналогичным солнечному, орошение водой, обдувание воздухом различной влажности, нагревание при различной температуре.
Аппарат искусственной погоды марки ИП-1-2 позволяет испытывать одновременно 60 образцов размером 60X150 мм. В качестве источника искусственного света — он снабжен дуговыми лампами закрытого типа, излучающими световые волны, длина которых приближается к длинам волн солнечного света. Температура в аппарате изменяется от 30 до 90° С.
Влажность воздуха в испытательной камере и орошение образцов водой можно регулировать в соответствии с заданным режимом. 500 ч обработки образцов в аппарате при оптимальном режиме приблизительно соответствует 1,5—2-годичному сроку службы клееных изделий. Состояние образцов проверяют как по внешнему виду, так и по результатам испытания на прочность клеевых соединений.
В аппарате имеется камера, барабан для крепления и перемещения образцов, вентилятор, манометрический термометр, форсунки для орошения образцов.
Камера с внутренними размерами 880X880X920 мм Имеет защищенные светофильтрами смотровые стекла для наблюдения за работой ламп. При помощи троса через систему блоков лампы могут быть приподняты на различную высоту. На дне камеры уложена ванна для сбора и отвода воды.
Барабан вращается (1 об/мин); при этом образцы, закрепленные в кассетах барабана, орошаются водой! Температуру в камере регулируют, нагнетая воздух вентилятором. Он включается автоматически, как только температура в камере поднимается выше заданной. При снижении температуры вентилятор отключается. Воздух в камере увлажняется через два сопла диаметром 1,5 мм, Распыляющих воду под углом 45° к поверхности барабана. Образцы орошаются от коллектора с пятью соплами, причем струи воды направлены перпендикулярно к поверхности образцов.
Аппарат устанавливают в отапливаемом помещении с чистым сухим воздухом. Корпус аппарата заземляют. Работает аппарат непрерывно или периодически. Режим работы аппарата записывается автоматически на диаграмме.
В последнее время для проведения ускоренных испытаний клеевых соединений созданы автоматы, в которых производится не только ускоренная термовлагообработка образцов по заданному режиму, но и оценка состояния клеевых соединений после обработки. Состоит автомат из устройств быстрого вымачивания под вакуумом и высушивания образцов, приборов контроля режима и сигнализаторов расслоения и других дефектов, появляющихся в образцах при испытании. Образцы размером 5X15 см Закрепляются в кассетах и подвергаются циклической обработке. По окончании ее автомат измеряет общее расслоение на кромках образцов, записывает его и вычисляет процент расслоения. Автомат обладает чувствительностью к двум переменным — типу клея (отличает феноло — формальдегидный клей от мочевино-формальдегидного) и времени сборки (отличает оптимальное время от удлиненного).
Автомат используют для испытания образцов фанеры, клееных изделий из досок и брусьев и стружечных плит, изготовленных на феноло-формальдегидном и мочевино — формальдегидном связующих. Цикл испытания стружечных плит состоит из вымачивания в воде в течение 4 ч и высушивания в течение 4 ч при 64° С. Цикл ускоренного испытания фанеры состоит из двухчасового вымачивания под вакуумом, двухчасового вымачивания при атмосферном давлении и двадцатичасового высушивания при 63° С.