Sau khi thực hiện xong quá trình kết dính cao su với kim loại, tiếp theo là đánh giá độ bền kết dính này để kiểm soát chất lượng và cải tiến cách thực hiện. Một trong những phương pháp đánh giá là quan sát kiểu hỏng kết dính của chi tiết cao su kết dính với kim loại sau khi phá hủy liên kết.

Có 4 kiểu hỏng chính theo ASTM là:

1. R – Kiểu hỏng cao su

Đây là kiểu hỏng trên phần cao su. Đối với kiểu hỏng này, ta quan sát thấy bề mặt kim loại sau khi phá hủy liên kết phủ hoàn toàn cao su. Điều này có nghĩa độ bền kết dính giữa cao su, chất kết dính, lớp lót, kim loại mạnh hơn độ bền xé của cao su. Đây là kiểu hỏng mà ta mong muốn đạt nhất.

2. RC – Kiểu hỏng cao su/chất kết dính

Truc in offset lam tu cao su nitril (NBR)

Đây là kiểu hỏng ở bề mặt phân cách cao su và chất kết dính. Đặc trưng của kiểu này là bề mặt kim loại tương đối bóng và cứng, phủ rất ít hoặc không phủ cao su. Nguyên nhân là do chọn chất kết dính không phù hợp, bề dày lớp màng chất kết dính quá mỏng, chất kết dính không được phân tán đều trước khi phủ, sự lưu hóa sớm chất kết dính do thời gian ở trong khuôn kéo dài trước thêm cao su vào, áp suất khuôn thấp, chi tiết không được lưu hóa hoàn toàn, sự di chuyển của các chất hóa dẻo và các thành phần khác bên trong cao su ra bề mặt phân cách cao su/chất kết dính hoặc sự nhiễm bẩn bề mặt chi tiết được phủ chất kết dính.

3. CP – Kiểu hỏng chất kết dính/lớp lót

Đây là kiểu hỏng ở bề mặt chất phân cách chất kết dính và lớp lót. Kiểu này có xuất hiện lớp lót trên bề mặt kết dính. Kiểu hỏng này do sự nhiễm bẩn bề mặt lớp lót trước khi phủ chất kết dính, sự di chuyển của chất hóa dẻo từ trong cao su ra bề mặt phân cách lớp kết dính/lớp lót, lớp lót chưa khô khi phủ chất kết dính lên hoặc do sự không tương thích giữa lớp lót và chất kết dính.

4. CM – Kiểu hỏng chất kết dính/kim loại

Đối với các chất kết dính một lớp phủ, đây là kiểu hỏng ở bề mặt phân cách chất kết dính và kim loại; còn với chất kết dính hai lớp phủ, hỏng ở bề mặt phân cách lớp lót và kim loại. Ta quan sát thấy được phần kim loại “trần” trong bề mặt kết dính. Các nguyên nhân gây ra kiểu hỏng CM gồm quá trình xử lý kim loại không tốt, ví dụ, sự nhiễm bẩn kim loại trước khi phủ chất kết dính, bề dày lớp lót không đủ, chất kết dính phân tán không đều trước khi bao phủ, sự tấn công của môi trường (muối, nước) lên bề mặt phân cách lớp phủ/ kim loại, lớp lót không thấm ướt tốt bề mặt kim loại, hoặc do cao su chảy và quét lớp lót và chất kết dính khỏi kim loại trong quá trình đúc khuôn.

* Trong thực tế, một chi tiết cao su kết dính kim loại bị hỏng là do sự kết hợp nhiều kiểu hỏng khác nhau. Mong muốn là tăng số lượng các kiểu hỏng cao su và giảm số lượng các kiểu hỏng còn lại. Công việc của một kỹ sư cao su là quan sát các kiểu hỏng còn lại, giới hạn và tìm ra các nguyên nhân có thể, từ đó cải tiến quy trình sản xuất để nâng cao độ bền kết dính giữa cao su và kim loại.

Tóm tắt từ tài liệu Handbook of Rubber Bonding, Bryan Crowther, 2003, trang 74 – 76.

(vtp-vlab-caosuviet)