La guida definitiva all'ASTM D1002 Test di taglio a pezzi di metalli legati adesivamente
ASTM D1002 descrive la procedura per valutare la resistenza al taglio degli adesivi utilizzati per i metalli incollati. Questi adesivi sono comunemente usati nelle industrie automobilistiche, aerospaziali ed elettroniche per legare vari giunti e sottocomponenti. I test adesivi sono fondamentali per comprendere la resistenza relativa dei diversi materiali, nonché per identificare gli effetti delle condizioni ambientali e l'invecchiamento sulla forza e sulla durata di un legame. Questa guida discuterà le apparecchiature di prova necessarie per eseguire ASTM D1002, tuttavia, chiunque abbia intenzione di condurre test secondo questo standard non dovrebbe considerare questa guida un sostituto adeguato per la lettura del pieno standard.
Cosa misura?
L'ASTM D1002 dovrebbe essere principalmente di natura comparativa, poiché le prestazioni di un adesivo in un ambiente di test controllato e la geometria del campione a taglio a taglio singolo non possono essere correlate alle prestazioni del mondo reale. Nelle applicazioni del mondo reale, il cambiamento delle condizioni ambientali e le geometrie articolari non uniformi, tra le altre cose, contribuiscono alla variazione delle prestazioni adesive.
Esemplari
Testare correttamente la forza di un adesivo richiede l'uso di un substrato. Nel caso di ASTM D1002, questo substrato è metallico. I tipi e i gradi specifici di metalli accettabili per i test sono citati nella sezione 6.4 dello standard. I campioni sono preparati in una singola geometria a taglio a giro, in cui due pezzi identici di substrato hanno una sezione di sovrapposizione definita aderosa usando l'adesivo da testare.
Controllo di prova e modalità di errore
ASTM D1002 viene eseguito tirando in tensione le due estremità dei campioni aderenti fino al fallimento. La forza di trazione applicata al campione si traduce in una sollecitazione di taglio applicata all'intera area aderente. I risultati includeranno il carico di guasto, spesso espresso per unità di area di taglio e la natura del fallimento. In genere, questo può essere registrato come uno dei seguenti tre tipi di guasto:
Coesione dell'adesivo: il fallimento si verifica all'interno dell'adesivo
Adesione al substrato: il fallimento si verifica al legame tra l'adesivo e il substrato
Fallimento di combinazione: il fallimento si verifica all'interno del legame adesivo e adesivo -substrato
ASTM D1002 richiede l'uso di un tasso di sollecitazione costante o di un tasso di spostamento equivalente. La velocità di sollecitazione viene eseguita utilizzando un feedback a circuito chiuso tra la cella di carico del sistema di test e il controller. Potrebbe essere necessario regolare le impostazioni PID per la cella di carico per ottenere la velocità di sollecitazione desiderata all'interno di una banda di errore ragionevole. Molti clienti utilizzano il tasso di spostamento della traversa equivalente per semplificare il test.
Sistema di test del materiale
La maggior parte dei test di taglio addominali ASTM D1002 viene comunemente eseguito su una macchina di test universale singola o doppia. La capacità di carico del sistema dipende dalla resistenza dell'adesivo, in genere compreso tra 1 kN e 30 kN.
Soluzioni avvincenti
La sfida principale associata ai test a taglio a giro singolo è l'allineamento della stringa di carico. La geometria del campione di prova fa sì che le due estremità bloccate del campione vengano offset l'una dall'altra. Può verificarsi un carico laterale significativo se la soluzione di presa non spiega tale offset, causando potenzialmente guasti prematuri e dati difettosi. Le impugnature a vite avanzate e le impugnature di azione pneumatica a vite 2712-04x (5 e 10 kN) hanno entrambi offset integrati che consentono di regolare manualmente le facce della mascella a sinistra o a destra. Questa funzionalità aiuta l'operatore a garantire che la linea centrale della forza applicata coincida con la linea centrale della stringa di carico. Le impugnature a cuneo manuale possono anche essere utilizzate con l'aggiunta di blocchi distanziali tra il corpo della presa e la faccia della mascella. Questi distanziali compensano l'offset, anche se molti di essi saranno necessari se si verificano più campioni con diversi spessori del substrato.