Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kiểm tra không phá hủy mở rộng cho kiểm soát chất lượng trực tiếp của quy trình làm sạch và tiền xử lý trong liên kết keo của các hỗn hợp polymer
Tóm tắt
Nghiên cứu này nhằm mục đích chỉ ra những cạm bẫy liên quan đến ô nhiễm bề mặt điển hình trên các hỗn hợp polymer liên quan đến đảm bảo chất lượng (QA) của các mối nối keo, và làm nổi bật các phương pháp Kiểm Tra Không Phá Hủy Mở Rộng (ENDT) nhằm giải quyết những thách thức trong quá trình sản xuất hoặc sửa chữa. Các dấu vân tay dính mỡ đã được cố ý áp dụng trên bề mặt của các nền tảng khác nhau của acrylonitrile butadiene styrene (ABS) trước khi gia cố chúng bằng một loại keo polyurethane (PU) hai thành phần (2C). Ngay cả khi một quy trình làm sạch cần thiết bị bỏ qua trước khi thực hiện tiền xử lý bằng plasma áp suất khí quyển (APP), độ bền ban đầu đo được của các mối nối chưa già hóa không cho thấy sự khác biệt đáng kể so với các mối nối được sản xuất theo quy trình liên kết đủ điều kiện, bao gồm việc làm sạch ẩm bằng khăn trước bước tiền xử lý. Tuy nhiên, sau quá trình lão hóa tăng tốc mô phỏng điều kiện ứng dụng cho các mối nối, độ bền thu được thấp hơn hơn 30% so với các mối nối được sản xuất với quy trình liên kết đủ điều kiện. Do đó, việc áp dụng kiểm tra ngẫu nhiên sau quá trình sản xuất các mối nối đã chế tạo dựa vào thử nghiệm phá hủy, và chỉ đánh giá độ bền ban đầu của mối nối là không đủ để đảm bảo tính tin cậy của các mối nối được chế tạo như vậy. Thay vào đó, nên khuyến nghị bao gồm công dụng hoặc yêu cầu cụ thể trong việc xây dựng yêu cầu chất lượng. Việc giới thiệu các quy trình ENDT trong quá trình, và theo dõi bề mặt nền tảng bằng thử nghiệm làm ẩm khí dung (AWT), được cho thấy có khả năng phát hiện các dấu vân tay tiềm ẩn và đảm bảo một cách nhanh chóng và tài liệu để xác nhận chất lượng bề mặt chất kết dính trước khi ứng dụng.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Schlag M, Brune K, Brüning H, Noeske M, Cherrier C, Hanning T, Drosten J, De Vito S, Miglietta ML, Formisano F, Salvato M, Massera E, Di Francia G, Esposito E, Helwig A, Stössel R, Sawczak M, Malinowski PH, Ostachowicz WM, Radzieński M (2021) Extended non-destructive testing for surface quality assessment. In: Cavalcanti WL, Brune K, Noeske M, Tserpes K, Ostachowicz WM, Schlag M (eds) Adhesive bonding of aircraft composite structures non-destructive testing and quality assurance concepts. Springer, Cham, pp 119–222
Niermann D, Gross A, Brede M, Hennemann OD (2005) Quality assurance in adhesion (Part 1): construction phase - Which general valid quality assurance measures apply to be observed? Adhaes Kleben und Dicht 49(7–8):36–38
Groß A, Lohse H (2015) New DIN 2304 standard and its use in practice. Adhes Adhes Sealant 12(4):12–17. https://doi.org/10.1007/s35784-015-0534-4
Tornow C, Schlag M, Miranda Lima Junior LC, Stübing D, Hoffmann M, Noeske PLM, Brune K, Dieckhoff S (2015) Quality assurance concepts for adhesive bonding of composite aircraft structures – characterisation of adherend surfaces by extended NDT. J Adhes Sci Technol 29:2281–2294. https://doi.org/10.1080/01694243.2015.1055062
Ledesma R, Palmieri F, Connell J, Yost W, Fitz-Gerald J (2018) Surface characterization of carbon fiber reinforced polymers by picosecond laser induced breakdown spectroscopy. Spectrochim Acta Part B 140:5–12. https://doi.org/10.1016/j.sab.2017.11.014
Sato T, Tashiro K, Kawaguchi Y, Ohmura H, Akiyama H (2019) Pre-bond surface inspection using laser-induced breakdown spectroscopy for the adhesive bonding of multiple materials. Int J Adhes Adhes 93:102320. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2019.01.014
Noeske M, Cavalcanti WL, Brüning H, Mayer B, Stamopoulos A, Chamos A, Krousarlis T, Malinowski PH, Ostachowicz WM, Tserpes K, Brune K, Ecault R (2021) Introduction to recent advances in quality assessment for adhesive bonding technology. In: Cavalcanti WL, Brune K, Noeske M, Tserpes K, Ostachowicz WM, Schlag M (eds) Adhesive bonding of aircraft composite structures non-destructive testing and quality assurance concepts. Springer, Cham, pp 1–50
Borges CSP, Marques EAS, Carbas RJC, Ueffing C, Weißgraeber P, da Silva LFM (2021) Review on the effect of moisture and contamination on the interfacial properties of adhesive joints. Proc Inst Mech Eng C J Mech Eng Sci 235:527–549. https://doi.org/10.1177/0954406220944208
Brandão R, Borges CSP, Marques EAS, Carbas RJC, Akhavan-Safar A, Nunes PDP, Ueffing C, Weißgraeber P, Schmid F, da Silva LFM (2022) Effect of surfactant contamination on the properties of aluminum/silicone adhesive joints. Mech Adv Mater Struct. https://doi.org/10.1080/15376494.2022.2046217
De Vito S, Miglietta ML, Massera E, Fattoruso G, Formisano F, Polichetti T, Salvato M, Alfano B, Esposito E, Di Francia G (2017) Electronic noses for composites surface contamination detection in aerospace industry. Sensors 17:754. https://doi.org/10.3390/s17040754
Moutsompegka E, Tserpes K, Noeske M, Schlag M, Brune K (2019) Experimental Investigation of the effect of pre-bond contamination with fingerprints and ageing on the fracture toughness of composite bonded joints. Appl Compos Mater 26:1001–1019. https://doi.org/10.1007/s10443-019-09763-9
Tserpes K, Moutsompegka E, Schlag M, Brune K, Tornow C, Reguero Simón A, Ecault R (2021) Characterization of pre-bond contamination and aging effects for cfrp bonded joints using reference laboratory methods, mechanical tests, and numerical simulation. In: Cavalcanti WL, Brune K, Noeske M, Tserpes K, Ostachowicz WM, Schlag M (eds) Adhesive bonding of aircraft composite structures non-destructive testing and quality assurance concepts. Springer, Cham, pp 51–117
Qin G, Zhang M, Zhang T, Zhang Y, McIntosh M, Li X, Zhang X (2012) Label-free electrochemical imaging of latent fingerprints on metal surfaces. Electroanalysis 24(5):1027–1032. https://doi.org/10.1002/elan.201100694
Faulds H (1880) On the skin-furrows of the hand. Nature 22:605
Bailey MJ, Bright NJ, Croxton RS, Francese S, Ferguson LS, Hinder S, Jickells S, Jones BJ, Jones BN, Kazarian SG, Ojeda JJ, Webb RP, Wolstenholme R, Bleay S (2012) Chemical characterization of latent fingerprints by matrix-assisted laser desorption ionization, time-of-flight secondary ion mass spectrometry, mega electron volt secondary mass spectrometry, gas chromatography/mass spectrometry, x-ray photoelectron spectroscopy, and attenuated total reflection fourier transform infrared spectroscopic imaging: an intercomparison. Anal Chem 84(20):8514–8523. https://doi.org/10.1021/ac302441y
Jones BJ (2019) Microscopy in forensic sciences. In: Hawkes PW, Spence JCH (eds) Springer handbook of microscopy. Springer handbooks. Springer, Cham, pp 1507–1524
Schoff CK (1999) Surface defects: diagnosis and cure. J Coat Technol 71:56–73. https://doi.org/10.1007/BF02697888
Allen CJ, Kerr C, Walker P (1991) The use of optically stimulated electron emission for the detection of surface contamination. In: Allen KW (ed) Adhesion 15. Springer, Dordrecht, pp 131–147
Tornow C, Schlag M, Cavalcanti WL, Noeske PLM, Brune K, Dieckhoff S, Mayer B, Chawla A, Chawla MK (2018) In-process quality assurance procedures for surface preparation in adhesive bonding of lightweight composite structures. In: WCARP, 6th world congress on adhesion and related phenomena, San Diego, United States
Kraft A, Brune K, Tornow C, Mühlhofer G, Mayer B, Valeske B (2017) Nondestructive testing of contaminated CFRP surfaces with the BonNDTinspect® system. Appl Adhes Sci 5:14. https://doi.org/10.1186/s40563-017-0093-9
Fairley N (2022) Computer Aided Surface Analysis for X-ray Photoelectron Spectroscopy (CasaXPS), CasaXPS: processing software for XPS, AES, SIMS and more, Casa software Ltd, Devon, United Kingdom, http://www.casaxps.com/
Ebnesajjad S, Landrock AH (2015) Material surface preparation techniques. In: Ebnesajjad S, Landrock AH (eds) Adhesives technology handbook - plastics design library, 3rd edn. William Andrew, Norwich, NY, USA, pp 35–66
Wilken R, Gleich H (2016) Pretreating plastics correctly - Part 2. Adhaes Kleben und Dicht 60:28–32. https://doi.org/10.1007/s35145-016-0080-5
Kreling S, Blass D, Wilken R, Gleich H (2017) Pretreating cleanly and reliably - Part 1. Adhaes Kleben und Dicht 61(9):24–28. https://doi.org/10.1007/s35145-017-0059-x
Dittmar H, Beier CJA, Weiland J, Schiebahn A, Jaeschke P, Kaierle S, Reisgen U, Overmeyer L (2021) Individualized and controlled laser beam pre-treatment process for adhesive bonding of fiber-reinforced plastics. III. effects of contaminants. J Laser Appl 33:042051. https://doi.org/10.2351/7.0000466
O’Lenick AJ Jr, O’Lenick KA (2007) Silicone polymers in skin care. MRS Bull 32:801–806. https://doi.org/10.1557/mrs2007.167
Noeske M, Degenhardt J, Strudthoff S, Lommatzsch U (2004) Plasma jet treatment of five polymers at atmospheric pressure: surface modifications and the relevance for adhesion. Int J Adhes Adhes 24:171–177. https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2003.09.006