CZ304082B6 - Device to determine adherence of applied coating when loading thereof by tension - Google Patents
Device to determine adherence of applied coating when loading thereof by tension Download PDFInfo
- Publication number
- CZ304082B6 CZ304082B6 CZ20120738A CZ2012738A CZ304082B6 CZ 304082 B6 CZ304082 B6 CZ 304082B6 CZ 20120738 A CZ20120738 A CZ 20120738A CZ 2012738 A CZ2012738 A CZ 2012738A CZ 304082 B6 CZ304082 B6 CZ 304082B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- pin
- ring
- rod
- bar
- test
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Zařízení pro stanovení přilnavostí v tahu stříkaného povlakuDevice for determination of tensile adhesion of sprayed coating
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku a spočívá v jeho návrhu, konstrukci, výrobě a odzkoušení. Zařízení umožňuje stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku zhotoveného libovolným materiálem na zkušebním vzorku, zhotoveném z prakticky libovolného materiálu, přičemž stříkaný povlak může být zhotoven libovolnou z používaných technologií.The present invention relates to a device for determining the tensile adhesion of a sprayed coating and consists in its design, construction, manufacture and testing. The apparatus makes it possible to determine the tensile adhesion of a spray coating made of any material on a test specimen made of virtually any material, wherein the spray coating can be made by any of the technologies used.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Žárové stříkání, nazývané rovněž žárový nástřik, případně metalizace nebo šopování, je jednou z technologií nanášení vrstev se speciálními vlastnostmi na funkční povrch součástí a výrobků. Nejčastějším požadavkem je zvýšení jeho odolnosti proti korozi. Cílem metalizace však může být zhotovení povrchu elektricky vodivého či nevodivého, povrchu odolného proti zvýšeným teplotám apod.Hot spraying, also called hot spraying, eventually metallization or chipping, is one of the technologies of coating with special properties on the functional surface of components and products. The most common requirement is to increase its corrosion resistance. However, the aim of metallization may be to make an electrically conductive or non-conductive surface, a surface resistant to elevated temperatures, etc.
V praxi se používá několik metod žárového stříkání. Při všech je třeba speciální nanášecí zařízení nazývané metalizační pistole. Metody žárového stříkání se obvykle klasifikují podle typu použitého přídavného materiálu (drát, tyčinka, kord, prášek, roztavený kov). Jiným kritériem může být charakter operace. Podle tohoto hlediska se metalizace rozděluje na ruční, mechanizovaný nebo automatizovaný nástřik. Dalším kritériem může být třídění podle nositele energie (plamen, elektrický oblouk, plazma, laser).In practice, several methods of thermal spraying are used. All require a special application device called metallization guns. Hot spraying methods are usually classified according to the type of filler used (wire, rod, cord, powder, molten metal). Another criterion may be the nature of the operation. According to this aspect, metallization is divided into manual, mechanized or automated spraying. Another criterion can be classification according to the energy carrier (flame, arc, plasma, laser).
Bez ohledu na technologii, kterou byl nástřik zhotoven i na materiál, ze kterého byl zhotoven, je třeba mít možnost zhodnotit jeho technologické a fyzikální vlastnosti. Mezi technologické vlastnosti lze zařadit odolnost proti otěru, korozní odolnost, obrobitelnost, odolnost proti tepelnému rázu, odolnost proti cyklickým změnám teploty, smáčivost a absorpci kapaliny. Mezi fyzikální vlastnosti se zařazuje tvrdost, pevnost spoje, vodivost (tepelná, teplotní, elektrická), modul pružnosti a hustota. Výše vyjmenované vlastnosti lze pro konkrétní žárový nástřik stanovit příslušnými zkouškami (definovanými v tuzemských nebo zahraničních normách), a to nedestruktivními nebo destruktivními. Nejčastěji používané nedestruktivní zkoušky jsou vizuální prohlídka a hodnocení, měření drsnosti povrchu, otisk povrchu, příp. vytvoření repliky, zjišťování trhlin v povrchu, zkouška tvrdosti, měření tloušťky povlaku, stanovení tepelné a elektrické vodivosti. Nejčastěji používanou destruktivní zkouškou je metalografické zkoumání žárového nástřiku. Destruktivními metodami jsou měření rastrovacím elektronovým mikroskopem, rentgenová difrakční analýza, chemická analýza, zkoušení pevnosti spoje (tahová zkouška přilnavosti, zkouška ohybem, mřížková zkouška, zkouška dlátem), zkouška tvrdosti, zkouška otěrem a zkouška tepelným rázem. Výběr typu požadované zkoušky závisí na konkrétním případu a na požadavku odběratele.Regardless of the technology used to spray the material and the material from which it was made, it should be possible to evaluate its technological and physical properties. The technological properties include abrasion resistance, corrosion resistance, machinability, resistance to thermal shock, resistance to cyclic temperature changes, wettability and liquid absorption. Physical properties include hardness, bond strength, conductivity (thermal, thermal, electrical), modulus of elasticity and density. The above-mentioned properties can be determined for specific heat-spraying by appropriate tests (defined in domestic or foreign standards), namely non-destructive or destructive. The most commonly used non-destructive tests are visual inspection and evaluation, measurement of surface roughness, surface imprint, event. replica creation, surface crack detection, hardness test, coating thickness measurement, thermal and electrical conductivity determination. The most frequently used destructive test is metallographic examination of the thermal spray. Destructive methods are scanning electron microscopy, X-ray diffraction analysis, chemical analysis, bond strength testing (tensile test, bend test, grid test, chisel test), hardness test, abrasion test and thermal impact test. The choice of the type of test required depends on the particular case and the customer's requirement.
Přilnavost se zjišťuje na zkušebních vzorcích s nástřikem nebo na povlaku nastříkaném na povrch výrobku. Při provádění zkoušky na zkušebních vzorcích se na čelní povrch jednoho zkušebního tělesa nanese zkoušený nástřik a poté se slepí s druhým zkušebním tělesem. Tato sestava se umístí do zařízení schopného vyvodit a zaznamenávat plynule rostoucí sílu. Zkouška se ukončí v okamžiku porušení slepené sestavy. Při provádění zkoušky na povlaku nastříkaném na povrch výrobku se stříkaný povlak prořízne (vyřízne se mezikruží v celé tloušťce nástřiku) speciálním nástrojem definovaného průměru (tím je dána velikost plochy S [mm2]) až k základnímu materiálu. Vhodným lepidlem se na měřené místo přilepí zkušební terč. Po vytvrzení lepidla se ke zkušebnímu terči připojí odtrhový přístroj, který plynulým zatěžováním terč odtrhne od nástřiku. Při zkoušce se sleduje velikost síly F [N] potřebné k odtržení terče. Přilnavost se hodnotí jako pevnost spojení σ [MPa] a vypočítá se ze vztahuAdhesion is determined on test specimens sprayed or coated onto the product surface. When conducting the test on the test specimens, the test surface is applied to the face of one test specimen and then glued to the other specimen. This assembly is placed in a device capable of generating and recording a continuously increasing force. The test is terminated at the moment of the failure of the glued assembly. When performing a test on a coating sprayed onto the surface of the product, the sprayed coating is cut (cut through the annulus in the entire spraying thickness) with a special tool of defined diameter (thus giving a surface area of S [mm 2 ]) up to the base material. A test target is adhered to the measured spot with a suitable adhesive. After the adhesive has cured, a tear-off device is attached to the test target, which tears the target away from the spray by continuous loading. During the test, the magnitude of the force F [N] required to detach the target is monitored. Adhesion is evaluated as bond strength σ [MPa] and is calculated from the equation
- 1 CZ 304082 B6- 1 GB 304082 B6
F σ= —,F σ = -,
X jako síla F [N] potřebná k odtržení povlaku s plochou S [mm2]. Zkouška se ukončí v okamžiku porušení slepené sestavy.X as the force F [N] required to tear off the coating with an area S [mm 2 ]. The test is terminated at the moment of the failure of the glued assembly.
Navrhované zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku je založeno na zcela odlišném principu. Zkušební vzorek sestává z kroužku s válcovitým nebo kuželovitým otvorem v ose a z čepu s odpovídajícím vnějším povrchem a se závitem na konci. Vrcholový úhel α se pohybuje v rozmezí od 0 do 60°. Čep se vloží do kroužku a na čelní plochu této sestavy se testovanou technologií nanese zkoušený nástřik. Takto připravený zkušební vzorek se následně za pomoci dalších částí navrženého zařízení (desky a tyčky) umístí mezi čelisti univerzálního zkušebního stroje a podrobí zkoušce osovým zatížením zkušebního vzorku až do jeho destrukce. Je zřejmé, že ke stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku není potřeba žádné lepidlo.The proposed apparatus for determining the tensile adhesion of the sprayed coating is based on a completely different principle. The test sample consists of a ring with a cylindrical or conical bore in the axis and a pin with a corresponding outer surface and a thread at the end. The apex angle α ranges from 0 to 60 °. The pin is inserted into the ring and the test surface is applied to the face of this assembly with the tested technology. The test sample thus prepared is then placed between the jaws of the universal testing machine with the help of other parts of the proposed device (plates and rods) and subjected to the axial loading test until it is destroyed. Obviously, no adhesive is required to determine the tensile adhesion of the spray coating.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku podle této přihlášky vynálezu sestává z následujících částí: ze zkušebního vzorku, tvořeného kroužkem, čepem a zkoušeným nástřikem, dále z desky a z tyčky.The apparatus for determining the tensile adhesion of a spray coating according to the present invention consists of the following parts: a test sample consisting of a ring, a pin and a test spray, a plate and a rod.
Podstata vynálezu spočívá v návrhu, konstrukci, výrobě a odzkoušení zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku. Zařízení umožňuje stanovení síly potřebné k destrukci zkušebního vzorku při jeho zatěžování osovou silou. Účelem zkoušky je stanovit pevnost povlaku a/nebo pevnost spoje mezi nastříkaným povlakem a podkladovým kovem.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is to design, construct, manufacture and test a device for determining the tensile adhesion of a spray coating. The device makes it possible to determine the force required to destroy a test specimen under axial load. The purpose of the test is to determine the strength of the coating and / or the bond strength between the spray coating and the underlying metal.
Před zkouškou se pečlivě očistí kroužek i čep. Čep se vloží do kroužku a na čelní plochu této sestavy se zvolenou metodou žárového stříkání nanese zkoušený nástřik. Do drážek horního závěsu univerzálního zkušebního stroje se vloží deska s otvorem v ose, kterým se prostrčí tyčka tak, aby vybráním mírně vyčnívala nad horní okraj desky. Do díry se závitem v horní části tyčky se zašroubuje závit čepu. Tato podsestava se položí na horní plochu desky. Tyčka se vroubkováním na své protilehlé spodní částí upevní do spodní čelisti univerzálního zkušebního stroje, umožňující upnutí válcových vzorků. Poté se spustí posuv směrem dolů spodní části univerzálního zkušebního stroje a sleduje se průběh síly v závislosti na její poloze. Zkouška se ukončí v okamžiku destrukce spoje, což se projeví snížením hodnoty okamžité síly.Before testing, the ring and pin must be cleaned thoroughly. The pin is inserted into the ring and the test surface is applied to the face of this assembly using the selected spray method. A plate with a hole in the axle is inserted into the upper hinge slots of the universal tester to push the rod so that it protrudes slightly beyond the upper edge of the plate. The pin thread is screwed into the threaded hole at the top of the rod. This subassembly is placed on the top surface of the plate. The rod is knurled on its opposite lower part into the lower jaw of the universal testing machine, allowing the clamping of cylindrical samples. Then, the downward movement of the lower part of the universal testing machine is started and the course of the force is monitored as a function of its position. The test is terminated when the joint is destroyed, which results in a reduction in the instantaneous force value.
Výhodami navrženého zařízení jsou především jednoduchá konstrukce a z toho vyplývající snadná výroba a nízká cena.The advantages of the proposed device are above all a simple construction and the resulting easy production and low cost.
Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Podstata a funkce zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku podle přihlášky tohoto vynálezu jsou vysvětleny pomocí výkresů. Obr. 1 znázorňuje pohled na všechny části zařízení, obr. 2 znázorňuje detail zkušebního vzorku s nástřikem, obr. 3 znázorňuje celou sestavu při provádění zkoušky. Z obrázků je vidět jednotlivé části zařízení a je zřejmé uspořádání zařízení v průběhu zkoušky.The nature and function of the tensile adhesion determination apparatus of the spray coating according to the invention are explained by means of the drawings. Giant. 1 shows a view of all parts of the apparatus, FIG. 2 shows a detail of the test sample with spray, FIG. 3 shows the whole assembly during the test. The individual parts of the apparatus can be seen from the figures and the arrangement of the apparatus during the test is evident.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku podle obr. 1, obr. 2 a obr. 3 sestává z následujících částí: ze zkušebního vzorku, tvořeného kroužkem 1, čepem 2 a zkoušeným nástřikem 3, dále z desky 4 pro opření zkušebního vzorku a z tyčky 5.The apparatus for determining the tensile adhesion of the spray coating according to FIGS. 1, 2 and 3 consists of the following parts: a test sample consisting of a ring 1, a pin 2 and a test spray 3, a test support plate 4 and a rod 5.
-2CZ 304082 B6-2GB 304082 B6
Před zkouškou se pečlivě očistí kroužek 1 i čep 2. Čep 2 se vloží do kroužku 1 a na čelní plochu této sestavy protilehlé závitu čepu 2 se zvolenou metodou žárového stříkání nanese zkoušený nástřik 3. Do drážek pro upnutí horních čelistí univerzálního zkušebního stroje se zasune deska 4. Příčným otvorem v desce v se prosune tyčka 5, přičemž tyčka 5 má vnější průměr menší než je průměr otvoru v desce 4, takže otvorem volně prochází. Tyčka 5 je na konci s menším průměrem opatřena osovým otvorem s vnitřním závitem pro upevnění závitu čepu 2. Na druhém protilehlém konci s větším průměrem je tyčka 5 opatřena vroubkováním pro její snadné a jednoznačné upevnění v protilehlých čelistech univerzálního zkušebního stroje umožňujících upnutí válcových vzorků. Poté se spustí posuv směrem dolů spodní části univerzálního zkušebního stroje a sleduje se průběh síly v závislosti na její poloze. Zkouška se ukončí v okamžiku destrukce zkušebního vzorku, což se projeví snížením hodnoty okamžité síly.Prior to the test, both ring 1 and pin 2 are carefully cleaned. Insert pin 2 into ring 1 and apply a test spray 3 to the face of the opposite thread of pin 2 with the selected hot spray method. 4. A rod 5 is pushed through the transverse hole in the plate v, the rod 5 having an outer diameter smaller than the diameter of the hole in the plate 4 so that it passes freely through the hole. The rod 5 is provided with an internally threaded axial bore at the end of the smaller diameter to secure the thread of the pin 2. At the other opposite end of the larger diameter, the rod 5 is knurled for easy and unambiguous mounting in the opposite jaws of the universal tester. Then, the downward movement of the lower part of the universal testing machine is started and the course of the force is monitored as a function of its position. The test is terminated at the moment of destruction of the test sample, which results in a reduction in the instantaneous force value.
Kroužek 1, čep 2, deska 4 a tyčka 5 jsou zhotoveny z kovových (železných i neželezných) materiálů s přihlédnutím k charakteru a cílům prováděné zkoušky. Vhodnými polotovary pro jejich výrobu jsou komerčně vyráběné a dodávané polotovary, pro kroužek i, čep 2 a tyčku 5 tyče kruhového průřezu, pro desku 5 tyče obdélníkového průřezu nebo tlustý plech.The ring 1, the pin 2, the plate 4 and the rod 5 are made of metallic (ferrous and non-ferrous) materials, taking into account the nature and objectives of the test performed. Suitable semifinished products for their manufacture are commercially manufactured and supplied semifinished products, for ring 1, pin 2 and rod 5 of round cross-section, for plate 5 of rectangular cross-section or thick sheet.
Zařízení pro stanovení přilnavosti v tahu stříkaného povlaku je možné použít všude tam, kde je potřeba z jakýchkoliv důvodů a pro jakékoliv účely stanovit přilnavost v tahu stříkaného materiálu. Jeho přednostmi jsou jednoduchá konstrukce, snadná výroba, nízká cena a dobrá opakovatelnost výsledků zkoušky.The tensile adhesive device for spray coating can be used wherever it is necessary for any reason and for any purpose to determine the tensile adhesive strength of the sprayed material. Its advantages are simple construction, easy manufacture, low cost and good repeatability of test results.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20120738A CZ304082B6 (en) | 2012-10-30 | 2012-10-30 | Device to determine adherence of applied coating when loading thereof by tension |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20120738A CZ304082B6 (en) | 2012-10-30 | 2012-10-30 | Device to determine adherence of applied coating when loading thereof by tension |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2012738A3 CZ2012738A3 (en) | 2013-10-02 |
CZ304082B6 true CZ304082B6 (en) | 2013-10-02 |
Family
ID=49232754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20120738A CZ304082B6 (en) | 2012-10-30 | 2012-10-30 | Device to determine adherence of applied coating when loading thereof by tension |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ304082B6 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3527093A (en) * | 1967-11-11 | 1970-09-08 | Elcometer Instr Ltd | Instruments for testing the adhesion of coatings to surfaces |
JP2006300549A (en) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Sekisui House Ltd | Tensile testing method and tensile tester |
US20080202203A1 (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-28 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Piston delamination testing apparatus |
US20110138926A1 (en) * | 2008-02-25 | 2011-06-16 | Snecma | Method for testing the coating of a vane base |
EP2365315A2 (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-14 | Rolls-Royce plc | An apparatus and a method of testing the adhesion strength and/or cohesive strength of a coating |
-
2012
- 2012-10-30 CZ CZ20120738A patent/CZ304082B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3527093A (en) * | 1967-11-11 | 1970-09-08 | Elcometer Instr Ltd | Instruments for testing the adhesion of coatings to surfaces |
JP2006300549A (en) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Sekisui House Ltd | Tensile testing method and tensile tester |
US20080202203A1 (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-28 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Piston delamination testing apparatus |
US20110138926A1 (en) * | 2008-02-25 | 2011-06-16 | Snecma | Method for testing the coating of a vane base |
EP2365315A2 (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-14 | Rolls-Royce plc | An apparatus and a method of testing the adhesion strength and/or cohesive strength of a coating |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2012738A3 (en) | 2013-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chongchong et al. | Metal magnetic memory technique used to predict the fatigue crack propagation behavior of 0.45% C steel | |
Walther | Microstructure-oriented fatigue assessment of construction materials and joints using short-time load increase procedure | |
US9702798B1 (en) | Method for evaluating fracture toughness using instrumented indentation testing | |
CN105675420B (en) | Spheroidal indentation prediction material simple stress-strain stress relation assay method | |
Spriestersbach et al. | Crack initiation mechanisms and threshold values of very high cycle fatigue failure of high strength steels | |
CZ304082B6 (en) | Device to determine adherence of applied coating when loading thereof by tension | |
CZ25075U1 (en) | Device to determine adherence of applied coating when loading thereof by tension | |
Burzić et al. | Effect of vibration on the variation of residual stresses and impact energy in butt-welded joints | |
Forejtová et al. | Non-destructive inspection by infrared thermography of resistance spot welds used in automotive industry | |
Kumar et al. | Mechanical behaviour of materials | |
Maxwell | Review of test methods for coating adhesion. | |
RU2624616C1 (en) | Method for determining strength of coating adhesion to metal base | |
US6684167B2 (en) | Method and apparatus for measuring energy consumed during plastic deformation in multi-ply board systems | |
Drobný et al. | Acoustic emission analysis of hard coatings cracking during indentation test | |
RU2590941C1 (en) | Method of testing flat specimens from organic glass on pure shift | |
Li et al. | Yield & Tensile Strength of Steel & Aluminium Using Microindentation | |
Lücker et al. | Non-destructive direct current potential drop assessment of forming-induced pre-damage in AISI 5115 steel | |
Faisal et al. | Nano-impact testing and failure mechanism of solar panel DLC film | |
Choi et al. | Applications of advanced indentation technique to pre-qualification and periodic monitoring of strength performance of industrial structures | |
Kah et al. | Methods of evaluating weld quality in modern production (Part 1) | |
Prakash et al. | Evaluation of fatigue data through miniature specimen test techniques | |
CN108469453B (en) | Crack resolution detection method | |
Schlegel | Material Testing | |
Jurgaitis et al. | Strength and microstructure analysis of spot welded joints between a sheet and a nut of different steels | |
Bouzakis et al. | Characterization of DLC PVD coatings properties on wave bearings of aero-transmissions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20141030 |