專利名稱：覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包裝材料檢測技術(shù)，尤其涉及一種覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備及檢測方法。
背景技術(shù)：
覆膜鐵(Laminated Steel)由鋼基板和復(fù)合在鋼基板表面的高分子樹脂薄膜組成，通過熔融法或粘合法將高分子樹脂薄膜復(fù)合于鋼基板上。覆膜鐵相對于涂料鐵而言，在性能、成本、環(huán)保、能源消耗、化學(xué)穩(wěn)定性等方面占絕對優(yōu)勢，正逐步取代傳統(tǒng)的涂料鐵，與涂料鐵相比，覆膜鐵具有以下特點(diǎn):(I)具有良好的防銹、裝飾、隔熱等功能，尤其耐沖壓、耐腐蝕性是涂料鐵不能比擬的。(2)表面針孔少，致密，且可在覆膜上做多種處理，如標(biāo)識、鐳射處理等。(3)生產(chǎn)效率高、能源消耗、材料成本低。覆膜鐵表面為熱塑性樹脂薄膜，以聚對苯二甲酸類塑料(Polyethylene terephthalate,簡稱 PET)和聚丙烯塑料(Polypropylene,簡稱PP)為代表的樹脂使用最好，且無需內(nèi)涂外印，生產(chǎn)效率和能源消耗均較為理想；另夕卜，覆膜鐵不必用馬口鐵作底材，這在當(dāng)前馬口鐵價格暴漲和資源緊缺的形勢下，其成本優(yōu)勢是顯而易見的。(4)有利于環(huán)保。涂料鐵的內(nèi)涂料多以環(huán)氧樹脂為主，外涂料有底涂料、白瓷涂料、罩光涂料之分，以丙烯酸和聚酯樹脂為主，印鐵油墨有熱固化和紫外線固化(UV)之分，但印鐵油墨必須與涂料配套才能保證油墨的色彩和附著力等性能，由于目前使用的涂料在有機(jī)高分子中加入固化劑、增塑劑、色稠劑等配料，溶解在溶劑和稀釋劑中，所以，印鐵廠仍然存在環(huán)保問題亟待解決；另外，對于三片罐、兩片罐等，涂料鐵還是不夠穩(wěn)定，而表面為熱塑性樹脂薄膜的覆膜鐵在生產(chǎn)過程中無大量溶劑廢氣排出，有利于環(huán)保。目前覆膜鐵表面薄膜附著力檢測技術(shù)通常采用干燥測定法、潤濕測定法或膠粘法等方法，不論在檢測精度、檢測效率、樣品前處理復(fù)雜程度上都有一定程度的缺陷，開發(fā)簡單高效、可測可評、定性與定量同時具備的覆膜鐵附著力檢測方法，才能為覆膜鐵材料的持續(xù)開發(fā)及覆膜鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)營提供科學(xué)、有效的技術(shù)儲備和支持。另外，由于目前對附著力的檢測標(biāo)準(zhǔn)主要是針對涂膜鐵涂層進(jìn)行的，而對覆膜鐵附著力的檢測少有標(biāo)準(zhǔn)可供參考，本方法可以建立國內(nèi)覆膜鐵表面薄膜附著力檢測標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備及檢測方法，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提高檢測精度和檢測效率，簡化了處理程序。本發(fā)明提供一種覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備，該設(shè)備包括電磁鐵平臺、真空吸盤和用于使真空吸盤在垂直方向升降的拉力試驗(yàn)機(jī)，所述電磁鐵平臺上具有一用于吸合覆膜鐵的平面，所述真空吸盤具有一用于吸附覆膜鐵的底面，所述真空吸盤與所述拉力試驗(yàn)機(jī)連接。本發(fā)明提供的覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備，通過電磁鐵平臺可將覆膜鐵試樣吸附在其表面上，通過真空吸盤將覆膜鐵試樣表層的薄膜緊緊吸附，再通過拉力試驗(yàn)機(jī)將真空吸盤向上拉，使得表層薄膜與覆膜鐵試樣脫離，在此過程中通過拉力試驗(yàn)機(jī)對拉力數(shù)據(jù)和拉力持續(xù)的時間進(jìn)行記錄，即可獲得檢測結(jié)果，相對現(xiàn)有技術(shù)簡單高效，且檢測精度較聞。本發(fā)明提供一種利用上述檢測設(shè)備的覆膜鐵表面薄膜附著力檢測方法，包括以下步驟:步驟1，將電磁鐵平臺固定在水平面上，將覆膜鐵試樣貼合在所述電磁鐵平臺上，并使覆膜鐵的待測薄膜一面朝上；步驟2，啟動電磁鐵平臺電源，將覆膜鐵試樣緊緊吸附在所述電磁鐵平臺表面；步驟3，控制拉力試驗(yàn)機(jī)使真空吸盤向下移動并使得所述真空吸盤底面緊緊貼合在所述覆膜鐵表面薄膜上；步驟4，啟動真空設(shè)備使得覆膜鐵表面薄膜緊緊吸附在所述真空吸盤的底面上；步驟5，控制拉力試驗(yàn)機(jī)使所述真空吸盤向上運(yùn)動將薄膜從覆膜鐵表面剝離，并通過拉力試驗(yàn)機(jī)記錄拉力數(shù)據(jù)和拉力持續(xù)的時間。本發(fā)明提供的覆膜鐵表面薄膜附著力檢測方法，只需要在整張覆膜鐵成品上裁剪一塊試樣即可進(jìn)行試驗(yàn)，不需要其他任何樣品前處理程序，相對現(xiàn)有技術(shù)中采用的化學(xué)檢測手段，大大簡化了樣品前處理程序，同時借助拉力試驗(yàn)機(jī)對薄膜的附著力進(jìn)行檢測，提高了檢測精度和檢測效率。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中真空吸盤的剖視圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1中真空吸盤的剖視圖，如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供一種覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備，該設(shè)備包括電磁鐵平臺1、真空吸盤2和用于使真空吸盤2在垂直方向升降的拉力試驗(yàn)機(jī)3，電磁鐵平臺I上具有一用于吸合覆膜鐵10的平面11，真空吸盤2具有一用于吸附覆膜鐵10的底面21，真空吸盤2與拉力試驗(yàn)機(jī)3連接。真空吸盤2頂面上可設(shè)置一用于與拉力試驗(yàn)機(jī)I牽引端連接的掛耳，便于與拉力試驗(yàn)機(jī)掛接或固定連接。拉力試驗(yàn)機(jī)3為現(xiàn)有技術(shù)，在市場可采購獲得，用于拉伸試驗(yàn)或以拉伸試驗(yàn)為主的靜態(tài)拉力試驗(yàn)機(jī)，拉力試驗(yàn)機(jī)是用來對材料進(jìn)行靜載、拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離等力學(xué)性能試驗(yàn)用的機(jī)械加力的試驗(yàn)機(jī)，適用于塑料板材、管材、異型材，塑料薄膜及橡膠、電線電纜等材料的各種物理機(jī)械性能測試，為物性試驗(yàn)、教學(xué)研究、質(zhì)量控制等不可缺少的檢測設(shè)備；拉力試驗(yàn)機(jī)按照驅(qū)動方式通常分成兩種結(jié)構(gòu)，一種是電機(jī)驅(qū)動式，另外一種是液壓驅(qū)動式；電機(jī)驅(qū)動式結(jié)構(gòu)通常由支架、傳動裝置、吊錘和電機(jī)構(gòu)成，電機(jī)主軸連接傳動裝置輸入端，傳動裝置輸出端連接吊錘實(shí)現(xiàn)吊錘的垂直升降；液壓驅(qū)動式結(jié)構(gòu)通常由支架、液壓油缸和吊錘構(gòu)成，液壓油缸的缸體固定在支架上，吊錘與液壓油缸的活塞端連接，通過液壓油缸完成吊錘的垂直升降。將吊錘與真空吸盤連接，通過拉力試驗(yàn)機(jī)將底部吸附有覆膜鐵表層薄膜的真空吸盤垂直拽起，使表層薄膜脫離鋼基板，在此過程中通過拉力試驗(yàn)機(jī)記錄拉拽真空吸盤的拉力，通過計(jì)算即可獲得覆膜鐵表層薄膜附著力的大小。本發(fā)明提供的覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備，通過電磁鐵平臺可將覆膜鐵試樣吸附在其平面11上，通過真空吸盤將覆膜鐵試樣表層的薄膜緊緊吸附，再通過拉力試驗(yàn)機(jī)將真空吸盤向上拉，使得表層薄膜與覆膜鐵試樣基板脫離，在此過程中通過拉力試驗(yàn)機(jī)對拉力數(shù)據(jù)和拉力持續(xù)的時間進(jìn)行記錄，即可獲得檢測結(jié)果，相對現(xiàn)有技術(shù)簡單高效，且檢測精度較高。真空吸盤2可通過負(fù)壓將覆膜鐵表層薄膜緊緊吸住。如圖1、圖2所示，作為上述實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，真空吸盤2包括一盤體22，該盤體22內(nèi)具有一用于連通真空設(shè)備4的真空腔23，盤體的底面21上具有多個與真空腔23連通的吸附孔24。真空腔23上還具有一用于連通真空設(shè)備的抽氣口 25。真空設(shè)備4可以采用真空泵，真空泵的吸氣口通過管道連通真空腔。真空泵可在市場上采購，并且技術(shù)很成熟，選型時需要根據(jù)泵吸氣口參數(shù)值計(jì)算真空吸盤底面吸附力，并使真空吸盤底面吸附力大于薄膜吸附力，這樣，才能保證通過拉力試驗(yàn)機(jī)拉起真空吸盤的過程中薄膜不會從真空吸盤底面上脫落。為了實(shí)時監(jiān)測真空吸盤的真空度，通過真空泵控制真空吸盤的吸附力大小，保證測試結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，在真空吸盤2上連接有用于檢測真空腔23內(nèi)壓力的真空壓力表5。電磁鐵平臺I可固定在水平地面上，對待測覆膜鐵進(jìn)行可控吸附，并保證待測覆膜鐵在測試過程中的平整度。避免在測試過程中由于基板發(fā)生彎曲或扭曲變形導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)；這主要基于一些通常采用的兩邊施壓或者局部固定等方法，將使基板在測試過程中發(fā)生變形，進(jìn)而影響測試結(jié)果的精度。真空吸盤2可采用圓形，將真空吸盤緊緊的貼合在覆膜鐵表面，通過真空泵抽真空方式使其具有負(fù)壓；采用圓形金屬骨架吸盤材料例如可采用為316不銹鋼或304不銹鋼、鋁等無磁性材料，保證真空吸盤力分布均勻，并確保測試過程中真空吸盤不會受到電磁鐵吸力影響。真空壓力表5，實(shí)時檢測真空度，通過控制真空吸盤力大小，保證測試結(jié)果準(zhǔn)確穩(wěn)定。真空泵4，抽真空，使真空吸盤具有負(fù)壓，可以精確控制每一次負(fù)壓程度，保證測試結(jié)果準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性，并記錄數(shù)據(jù)。拉力試驗(yàn)機(jī)3，提供動力，垂直拉伸真空吸盤，在拉拔過程中能夠準(zhǔn)確控制、實(shí)時監(jiān)測拉拔力變化情況。拉力試驗(yàn)機(jī)還連接有數(shù)顯拉力顯示儀31，數(shù)顯拉力顯示儀31能夠?qū)崟r記錄拉力變化過程，記錄拉力數(shù)據(jù)和拉力持續(xù)時間，繪制拉力-時間曲線。本檢測設(shè)備相對現(xiàn)有檢測技術(shù)定量準(zhǔn)確，本設(shè)備能用數(shù)據(jù)表示覆膜鐵表面薄膜附著力，而傳統(tǒng)的干燥測定法、潤濕測定法、水煮法、彎折法、劃格法、膠粘法等檢測設(shè)備及方法只能根據(jù)測試的時間長短來定性測量，而不能定量或者定量不準(zhǔn)確造成測試偏差，其測試評價數(shù)據(jù)參考性強(qiáng)。本設(shè)備屬于直接測定覆膜鐵附著力，傳統(tǒng)的劃格法、畫圈法測定涂料附著力方法屬于間接測定法、所測得的附著力不是單純的附著力，它含有薄膜變形和破壞時的抵抗力。測試周期短。可實(shí)現(xiàn)快速、高效、精確、可控的覆膜鐵附著力檢測流程。設(shè)備原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，易于熟練掌握和日常的調(diào)試及維修，設(shè)備適用范圍廣。不僅可應(yīng)用在覆膜鐵附著力檢測上，也同樣適用于評價涂膜鐵上涂料的附著力。設(shè)備實(shí)用價值高?？蓪Ρ仍u價膠粘覆膜和熔融覆膜鐵附著力差異。設(shè)備測試環(huán)境友好，無污染。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種覆膜鐵表面薄膜附著力檢測方法，如圖3所示，包括以下步驟:步驟SI，將電磁鐵平臺固定在水平面上，將覆膜鐵試樣貼合在所述電磁鐵平臺上，并使覆膜鐵的待測薄膜一面朝上；本實(shí)施例中首先將拉力試驗(yàn)機(jī)固定在水平地面上，然后將電磁鐵平臺固定在拉力試驗(yàn)機(jī)的水平工作臺上；若有些拉力試驗(yàn)機(jī)沒有水平工作臺，則可直接將電磁鐵平臺固定在水平地面上；步驟S2，啟動電磁鐵平臺電源，將覆膜鐵試樣緊緊吸附在所述電磁鐵平臺表面；步驟S3，控制拉力試驗(yàn)機(jī)使真空吸盤向下移動并使得所述真空吸盤底面緊緊貼合在所述覆膜鐵表面薄膜上；步驟S4，啟動真空設(shè)備使得覆膜鐵表面薄膜緊緊吸附在所述真空吸盤的底面上；步驟S5，控制拉力試驗(yàn)機(jī)使所述真空吸盤向上運(yùn)動將薄膜從覆膜鐵表面剝離，并通過拉力試驗(yàn)機(jī)記錄拉力數(shù)據(jù)和拉力持續(xù)的時間。本發(fā)明提供的覆膜鐵表面薄膜附著力檢測方法，只需要在整張覆膜鐵成品上裁剪一塊試樣即可進(jìn)行試驗(yàn)，不需要其他任何樣品前處理程序，相對現(xiàn)有技術(shù)中采用的化學(xué)檢測手段，大大簡化了樣品前處理程序，同時借助拉力試驗(yàn)機(jī)對薄膜的附著力進(jìn)行檢測，提高了檢測精度和檢測效率。為了減小測試誤差，能夠取得更佳的測試效果，在步驟SI之前還包括步驟S01，取樣，取一個大于真空吸盤底面積三分之二的正方形覆膜鐵作為試樣。具體操作如下:I)取樣，取一個面積大于真空吸盤面積SI的標(biāo)準(zhǔn)正方形覆膜鐵試樣，標(biāo)準(zhǔn)正方形覆膜鐵試樣的面積S2至少為400cm2，且S2>S1。SI可在20cm -400cm2之間。2)把試樣貼合在電磁鐵平臺表面，打開電磁鐵通電開關(guān)，使試樣牢牢地吸附在電磁鐵平臺表面。3)把真空吸盤緊貼在試樣表面的中間位置。4)打開真空泵，使真空吸盤處于負(fù)壓狀態(tài)，并準(zhǔn)確記錄真空表讀取的數(shù)值P。5)開啟拉力試驗(yàn)機(jī)和數(shù)顯拉力顯示儀，以0.l-5mm/min的速率進(jìn)行拉拔,記錄拉力F—時間T的變化曲線。針對不同的檢測要求選擇以下檢測方法:方法一:以某一固定速率建立標(biāo)準(zhǔn)時需規(guī)定具體參數(shù)進(jìn)行拉拔，隨著時間增加，拉力不斷增大。當(dāng)薄膜與基板分離時，記錄停止，記錄拉力數(shù)據(jù)和拉力持續(xù)時間，讀取拉力-時間變化曲線。方法二:以某一固定速率建立標(biāo)準(zhǔn)時需規(guī)定具體參數(shù)進(jìn)行拉拔，隨著時間增加，拉力不斷增大，當(dāng)拉力增大到某一規(guī)定數(shù)值時停止，當(dāng)薄膜與基板分離時，記錄停止，記錄拉力數(shù)據(jù)和拉力持續(xù)時間，讀取拉力-時間變化曲線。
6)觀察拉力F—時間T的變化曲線，分析并計(jì)算附著力Fl，F(xiàn)1=F-G-S1 XP/μ，F(xiàn)為拉力，G為真空吸盤的重力，P為大氣壓強(qiáng)，μ為安全系數(shù)，μ彡2.5。7)清理設(shè)備各部件，操作完成。本檢測方法相對現(xiàn)有技術(shù)，定量準(zhǔn)確，本方法能用數(shù)據(jù)表示薄膜附著力，而傳統(tǒng)的干燥測定法、潤濕測定法、水煮法、彎折法、劃格法、膠粘法等方法只能定性不能定量，或者由于定量不準(zhǔn)確的缺陷造成測試偏差。測試評價方法參考性強(qiáng)，本方法屬于直接測定法，傳統(tǒng)的劃格法、畫圈法測定涂料附著力方法屬于間接測定法、所測得的附著力不是單純的附著力，它含有薄膜變形和破壞時的抵抗力。測試周期短，可實(shí)現(xiàn)快速、高效、精確、可控的覆膜鐵附著力檢測流程。設(shè)備原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，易于熟練掌握和日常的調(diào)試及維修。適用范圍廣，不僅可應(yīng)用在覆膜鐵附著力檢測上，也同樣適用于評價涂膜鐵上涂料的附著力。實(shí)用價值高，可對比評價膠粘覆膜和熔融覆膜鐵附著力差異。最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這 些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括電磁鐵平臺、真空吸盤和用于使真空吸盤在垂直方向升降的拉力試驗(yàn)機(jī)，所述電磁鐵平臺上具有一用于吸合覆膜鐵的平面，所述真空吸盤具有一用于吸附覆膜鐵的底面，所述真空吸盤與所述拉力試驗(yàn)機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備，其特征在于，所述真空吸盤包括一盤體，該盤體內(nèi)具有一用于連通真空設(shè)備的真空腔，所述盤體的底面上具有多個與所述真空腔連通的吸附孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備，其特征在于，所述真空設(shè)備為真空泵，所述真空泵的吸氣口通過管道連通所述真空腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備，其特征在于，所述真空吸盤上連接有用于檢測真空腔內(nèi)壓力的真空壓力表。
5.一種利用權(quán)力要求I所述的覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備的覆膜鐵表面薄膜附著力檢測方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，將電磁鐵平臺固定在水平面上，將覆膜鐵試樣貼合在所述電磁鐵平臺上，并使覆膜鐵的待測薄膜一面朝上； 步驟2，啟動電磁鐵平臺電源，將覆膜鐵試樣緊緊吸附在所述電磁鐵平臺表面； 步驟3，控制拉力試驗(yàn)機(jī)使真空吸盤向下移動并使得所述真空吸盤底面緊緊貼合在所述覆膜鐵表面薄膜上； 步驟4，啟動真空設(shè)備使得覆膜鐵表面薄膜緊緊吸附在所述真空吸盤的底面上； 步驟5，控制拉力試驗(yàn)機(jī)使所述真空吸盤向上運(yùn)動將薄膜從覆膜鐵表面剝離，并通過拉力試驗(yàn)機(jī)記錄拉力數(shù)據(jù)和拉力持續(xù)的時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的覆膜鐵表面薄膜附著力檢測方法，其特征在于，在所述步驟I之前還包括以下步驟: 步驟01，取一個大于真空吸盤底面積三分之二的正方形覆膜鐵作為試樣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備及檢測方法，該設(shè)備包括電磁鐵平臺、真空吸盤和用于使真空吸盤在垂直方向升降的拉力試驗(yàn)機(jī)，所述電磁鐵平臺上具有一用于吸合覆膜鐵的平面，所述真空吸盤具有一用于吸附覆膜鐵的底面，所述真空吸盤與所述拉力試驗(yàn)機(jī)固定連接。本發(fā)明提供的覆膜鐵表面薄膜附著力檢測設(shè)備，通過電磁鐵平臺可將覆膜鐵試樣吸附在其表面上，通過真空吸盤將覆膜鐵試樣表層的薄膜緊緊吸附，再通過拉力試驗(yàn)機(jī)將真空吸盤向上拉，使得表層薄膜與覆膜鐵試樣脫離，在此過程中通過拉力試驗(yàn)機(jī)對拉力數(shù)據(jù)和拉力持續(xù)的時間進(jìn)行記錄，即可獲得檢測結(jié)果，相對現(xiàn)有技術(shù)簡單高效，且檢測精度較高。
文檔編號G01N19/04GK103196827SQ20131009717
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者趙宇暉, 曾科, 張作全, 江軻, 程柏松 申請人:奧瑞金包裝股份有限公司