Functionele stoffen, topcoats van synthetisch leer, flexibele verpakkingscoatings en PVC- of TPU-substraatafwerkingen worden op één bepaald moment getest (initiële hechting), maar ze falen op een punt verspreid over de tijd en relevante mechanische gebeurtenissen. De barst die na de 500ste vouw is verschenen, bevindt zich sinds de eerste vouw opgestapeld.
Waarom statische hechtingstests de weerstand tegen buigscheuren niet kunnen winnen
Bij een statische hechtingstest wordt één keer kracht krachtig, loodrecht, op een vlak, ongegestoord oppervlak onder omgevingsomstandigheden. Herhaaldelijk vouwen oefent vele malen kracht uit, afwisselend in spanning en compressie, op een bewegende buiglijn, met geaccumuleerde hitte en omgevingseffecten. De twee beladingsomstandigheden hebben mechanisch ongeveer niets met elkaar gemeen; het doorgeven van de ene zegt niets betrouwbaars over de prestaties onder de andere.
De drie grondoorzaken van kraken door flexvermoeidheid
Elke vouw legt trekspanning op de buitenradius en drukspanning op de binnenradius van de bocht. Een coating met voldoende rek vangt dit elastische op: het vervormt en keert terug. elke cyclus meer spanning oplegt dan de elastische coating kan herstellen, permanente microverplaatsing accumuleren. Na voldoende cycli werd de geaccumuleerde schade de breukdrempel bereikt.
Het substraat en de coating moeten bij de vouwlijn samenrekken. Als de coating een aanzienlijk lagere rek heeft dan het substraat (of een hogere modulus) is de coating bestand tegen de vervorming die het substraat probeert op te leggen. Hierdoor ontstaat schuifspanning op het grensvlak die zich herhaaldelijk op de vouwlijn en met elke cyclus veroorzaakt totdat grensvlakbreuk veroorzaakt.
Herhaaldelijk vouwen op dezelfde locatie betekent dat de schade van elke fiets in precies dezelfde zone wordt gedeponeerd. De vouwlijn accumuleert schade in een veel hoger tempo dan de gebieden. Daardoor verschijnen flex-scheuren als een duidelijke lijn in plaats van als algemene oppervlaktedegradatie.
oorsprongseigenschappen voor weerstand tegen flexvermoeidheid
| Verlenging bij breuk | Moet groter groter zijn dan de maximale spanning die wordt krachtig op de buitenradius van de vouwlijn. Voor dunne vouwen kan dit een verlenging van 200-400% zijn, afhankelijk van het substraat en de vouwradius |
| Elastisch herstel | Hoog effectief herstel betekent dat een groter deel van het rekvermogen na elke cyclus wordt hersteld, waardoor de progressieve accumulatie van permanente vervorming wordt voorkomen tot vermoeidheidsfalen leidt |
| Modulus passend bij substraat | De stijfheid van de coating moet worden aangepast op het substraat; een zeer flexibele coating op een zeer flexibele substraat veroorzaakte grensvlakafschuiving die connector is dan elk verschillend |
| Crosslink-dichtheid | Overmatig verknoopte coatings zijn bros en falen snel onder cyclische buiging; te weinig knoopte coatings kunnen een adequate dubbelzijdig rek hebben, maar deze verliezen verliezen de vernetting bij omgevingstemperatuur tijdens gebruik voortduurt |
| Uniformiteit van de filmdikte bij vouwlijnen | Lokaal dunne zones bij vouwlijnen hebben minder totale rekcapaciteit en falen als eerste – uniforme toepassing is vooral van cruciaal belang bij producten die zijn ontworpen om op specifieke locaties te vouwen |
Buigscheuren in flexibele substraatcoatings zijn een vermoeidheidsfout: het resultaat van schade die zich cyclus voor cyclus op de vouwlijn ophoopt, onzichtbaar totdat de totale geaccumuleerde vervorming de resterende elasticiteit van de coating overschrijdt. Statische hechtingstests hebben geen bijzondere waarde voor deze faalwijze. Rek bij breuk, elastisch herstel en aanpassing aan de modulus aan de ondergrond zijn de eigenschappen die er toe doen.