ASTM D1002 Prove di taglio da sovrapposizione di metalli legati con adesivo

ASTM D1002 descrive la procedura per valutare la resistenza al taglio degli adesivi utilizzati per l'incollaggio dei metalli. Questi adesivi sono comunemente utilizzati nei settori automobilistico, aerospaziale ed elettronico per incollare vari giunti e sottocomponenti. I test sugli adesivi sono fondamentali per comprendere la resistenza relativa dei diversi materiali, nonché per identificare gli effetti delle condizioni ambientali e dell'invecchiamento sulla resistenza e sulla durata di un legame. Questa guida discuterà dell'attrezzatura di prova richiesta per eseguire ASTM D1002, tuttavia, chiunque intenda condurre prove secondo questo standard non dovrebbe considerare questa guida un sostituto adeguato della lettura dello standard completo.
ASTM D1002 è concepito per essere principalmente di natura comparativa, poiché le prestazioni di un adesivo in un ambiente di prova controllato e la geometria del campione di taglio a giro singolo non possono essere correlate alle prestazioni nel mondo reale. Nelle applicazioni del mondo reale, le mutevoli condizioni ambientali e le geometrie dei giunti 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 dei metalli accettabili per i test sono indicati nella sezione 6.4 della norma. I campioni vengono preparati con una geometria di taglio a sovrapposizione singola, in cui due pezzi identici di substrato hanno una sezione di sovrapposizione definita a cui aderiscono utilizzando l'adesivo da testare.

CONTROLLO DEL TEST E MODALITÀ DI GUASTO
ASTM D1002 viene eseguita tirando le due estremità dei provini aderenti in tensione fino alla rottura. La forza di trazione applicata al provino si traduce in uno sforzo di taglio applicato all'intera area adesa. I risultati includeranno il carico di rottura, spesso espresso per unità di area di taglio, nonché la natura del guasto. In genere, questo può essere registrato come uno dei tre tipi di errore seguenti:
Coesione dell'adesivo: il cedimento avviene all'interno dell'adesivo
Adesione al substrato: il cedimento si verifica nel legame tra l'adesivo e il substrato
Rottura combinata: la rottura si verifica sia nell'adesivo che nel legame adesivo-substrato
ASTM D1002 richiede l'uso di un tasso di sollecitazione costante o di un tasso di spostamento equivalente. Il tasso di sollecitazione viene eseguito utilizzando un feedback ad anello chiuso tra la cella di carico del sistema di prova e il controller. Potrebbe essere necessario regolare le impostazioni PID per la cella di carico per ottenere il tasso di sollecitazione desiderato entro una banda di errore ragionevole. Molti clienti utilizzano la velocità di spostamento equivalente della traversa per semplificare il test.

SISTEMA DI PROVA SUI MATERIALI
La maggior parte delle prove di taglio da sovrapposizione ASTM D1002 vengono comunemente eseguite su una macchina di prova universale a colonna singola o doppia. La capacità di carico del sistema dipende dalla forza dell'adesivo, generalmente compresa tra 1 kN e 30 kN.

SOLUZIONI AVVINCENTI
La sfida principale associata alle prove di taglio a giro singolo è l'allineamento delle stringhe di carico. La geometria del provino fa sì che le due estremità fissate del provino siano sfasate l'una dall'altra. Se la soluzione di presa non tiene conto di tale spostamento, può verificarsi un carico laterale significativo, causando potenzialmente guasti prematuri e dati errati. Questa funzionalità aiuta l'operatore a garantire che la linea centrale della forza applicata coincida con la linea centrale della corda di carico. Le impugnature manuali a cuneo possono essere utilizzate anche con l'aggiunta di blocchi distanziatori tra il corpo dell'impugnatura e la faccia della ganascia. Questi distanziatori compenseranno l'offset, anche se molti di essi saranno necessari se si testano più campioni con diversi spessori di substrato.