A funkcionális szöveteket, a szintetikus bőr fedőbevonatokat, a rugalmas csomagolóbevonatokat és a PVC- vagy TPU-felületi felületeket egyetlen időpontban tesztelik – a kezdeti tapadást –, de az idő és az ismétlődő mechanikai események között megoszló ponton meghibásodnak. Az 500. hajtás után megjelenő repedés az első óta halmozódik.
Miért nem jósolják meg a statikus tapadási teszteket a hajlékony repedésállóságot?
A statikus tapadási vizsgálat egyszer, merőlegesen fejt ki erőt egy sík, zavartalan felületre környezeti feltételek mellett. Az ismételt hajtás többszörös erőt fejt ki, váltakozó feszültségben és nyomásban, mozgó hajlítási vonalon, felhalmozódó hő- és környezeti hatásokkal. A két terhelési feltételben szinte semmi közös – az egyik áthaladása nem mond semmit megbízhatónak a másik alatti teljesítményről.
A flexibilis fáradtság okozta repedés három kiváltó oka
Minden hajtás a hajlítás külső sugaránál húzófeszültséget, a belső sugaránál pedig nyomófeszültséget fejt ki. A megfelelő megnyúlással rendelkező bevonat ezt rugalmasan alkalmazza – deformálódik és visszatér. Amint minden ciklus nagyobb igénybevételt jelent, mint amennyit a bevonat rugalmasan képes helyreállítani, állandó mikroelmozdulás halmozódik fel. Elegendő ciklus után a felhalmozott sérülés eléri a törési küszöböt.
Az aljzatnak és a bevonatnak együtt kell megnyúlnia a hajtási vonalnál. Ha a bevonat nyúlása lényegesen kisebb, mint az aljzaté – vagy nagyobb a modulusa –, a bevonat ellenáll annak a deformációnak, amelyet a hordozó megpróbál rávinni. Ez interfész nyírófeszültséget hoz létre, amely a hajtási vonalon összpontosul, és minden ciklussal növekszik, amíg a határfelület meghibásodik.
Az ugyanazon a helyen ismételt összehajtás azt jelenti, hogy minden ciklus sérülése pontosan a zónában rakódik le. A hajtásvonal sokkal nagyobb sebességgel halmoz fel sérülést, mint a környező területeket – ezért a hajlékony repedés külön vonalként jelenik meg, nem pedig általános felületi degradációként.
Flex-kifáradás-ellenállás fő összetételi tulajdonságai
| Szakadási nyúlás | Jelentősen meg kell haladnia a hajtási vonal külső sugaránál érvényesülő maximális feszültséget – szűk hajtások esetén ez 200–400%-os nyúlást igényelhet a hordozótól és a hajtási sugártól függően |
| Elasztikus helyreállítás | A nagy rugalmasságú visszanyerés azt jelenti, hogy a nyúlási kapacitás nagyobb része minden ciklus után helyreáll – klinika a tartós deformáció fokozatos felhalmozódását, ami a fáradtság meghibásodásához vezet. |
| Modulus illesztés az aljzathoz | A bevonat merevségét az aljzathoz kell igazítani – egy nagyon merev bevonat nagyon rugalmas hordozón olyan nyírást hoz létre a felületen, amely károsabb, mint bármely önmagában |
| Keresztkötési sűrűség | A túlzottan térhálósított bevonatok törékenyek és ciklikus hajlítás hatására gyorsan tönkremennek; Az alul-térhálósított bevonatok kezdeti nyúlása megfelelő lehet, de elveszíti azt, mivel a környezeti térhálósodás a használat folytatódik |
| Filmvastagság egyenletessége a hajtási vonalakban | A hajtási vonalak lokálisan vékony zónái kisebb teljes nyúlási kapacitással rendelkeznek, és először meghibásodnak – az egyenletes felhordás különösen kritikus azoknál a termékeknél, amelyek meghatározott helyeken hajtogatásra terveztek |
A hajlékony hordozóbevonatoknál a flexibilis repedés kifáradási hiba – a hajtási vonalnál ciklusonként felhalmozódó károsodás eredménye, amely mindaddig nem látható, amíg a teljes halmozott deformáció meg nem haladja a bevonat fennmaradó rugalmasságát. A statikus adhéziós vizsgálatnak lényegében nincs prediktív érték ehhez a hibamódhoz. A szakadási nyúlás, a rugalmas visszaerés és a modulus az aljzathoz való illeszkedése a fontos tulajdonságok.