접착성 접합 소재에 대한 ASTM D1002 중첩 전단 시험에 대한 최종 가이드

무엇을 측정하나요?

ASTM D1002는 제어된 시험 환경과 단일 랩 전단 시편 형상에서 접착제의 성능이 실제 성능과 상호 연관될 수 없기 때문에 사실상 비교 대상으로 의도된 것입니다. 실제 적용에서는 무엇보다도 변화하는 환경 조건과 불균일한 접합 형상이 접착 성능의 변동을 좌우합니다.

시편

접착제의 강도를 적절하게 시험하려면 기판을 사용해야 합니다. ASTM D1002의 경우 이 기판은 금속입니다. 시험에 허용되는 금속의 특정 유형 및 등급은 표준의 섹션 6.4에 나와 있습니다. 시편은 단일 랩 전단 형상으로 준비되며, 여기에서 두 개의 동일한 기판 조각은 시험 대상 접착제를 이용하여 접착되는 겹침 부분이 정해져 있습니다.

시험 제어 및 파손 모드

ASTM D1002는 접착된 시편의 양 끝을 인장력으로 파단될 때까지 잡아당기는 방식으로 수행됩니다. 시편에 가해진 인장력은 전체 접착 영역에 적용되는 전단 응력으로 변환됩니다. 결과에는 종종 단위 전단 면적당 표현되는 파손 하중과 파손 특성이 포함됩니다. 이는 일반적으로 다음 세 가지 오류 유형 중 하나로 기록될 수 있습니다.

• 접착제의 응집력 - 접착제 내에서 발생하는 파손
• 기판 접착력 - 접착제와 기판 사이의 접착에서 발생하는 파손
• 조합 불량 - 접착 및 접착-기판 결합 모두에서 발생하는 파손

ASTM D1002에서는 일정한 응력 비율 또는 등가 변위 속도를 사용해야 합니다. 응력 비율은 시험기의 로드셀과 제어기 사이의 폐쇄 루프 피드백을 이용하여 수행됩니다. 로드셀에 대한 PID 설정은 합리적인 오류 범위 내에서 원하는 응력 비율을 달성하기 위해 조정해야 할 수도 있습니다. 많은 고객들은 시험을 단순화하기 위해 등가 크로스헤드 변위율을 이용합니다.

재료 시험기

대부분의 ASTM D1002 랩 전단 시험은 일반적으로 Instron의3400 시리즈 및 6800 시리즈 시스템과 같은 단일 또는 이중 컬럼 만능 재료 시험기에서 수행됩니다. 시스템의 하중 용량은 접착제 강도에 따라 다르며, 일반적으로 1kN에서 30kN 사이의 값을 갖습니다.

파지 솔루션

단일 랩 전단 시험과 관련된 주요 과제는 하중 스트링 정렬입니다. 시편의 형상으로 인해 고정된 시편의 양쪽 끝단이 서로 오프셋됩니다. 그리핑 솔루션이 오프셋을 처리하지 않으면 상당한 측면 하중이 발생할 수 있으며, 이는 잠재적으로 조기 고장 및 잘못된 데이터를 유발할 수 있습니다. Instron의 2710-11X 고급 스크루 액션 그립과 2712-04X(5 및 10kN 용량) 공압 사이드 액션 그립은 모두 수동으로 조 페이스를 왼쪽 또는 오른쪽으로 조정할 수 있는 내장 오프셋이 있습니다. 이 기능은 운용자가 적용된 힘의 중심선이 하중 스트링의 중심선과 일치하도록 하는 데 도움이 됩니다. 그립 본체와 조 페이스 사이에 스페이서 블록을 추가하면 수동 웨지 그립을 사용할 수도 있습니다. 이들 스페이서는 오프셋을 보상하지만, 기판 두께가 다른 여러 시편을 시험하는 경우에는 많은 스페이서가 필요합니다.