ASTM D1002 접착 결합 금속의 랩 전단 테스트

ASTM D1002는 금속 접착에 사용되는 접착제의 전단 강도를 평가하는 절차를 설명합니다. 이러한 접착제는 일반적으로 자동차, 항공우주, 전자 산업에서 다양한 조인트와 하위 구성 요소를 접착하는 데 사용됩니다. 접착 테스트는 다양한 재료의 상대적 강도를 이해하고 환경 조건과 노화가 접착 강도와 내구성에 미치는 영향을 식별하는 데 중요합니다. 이 가이드에서는 ASTM D1002를 수행하는 데 필요한 테스트 장비에 대해 논의할 것입니다. 그러나 이 표준에 대한 테스트를 수행하려는 사람은 이 가이드를 전체 표준을 읽는 적절한 대체물로 간주해서는 안 됩니다.
ASTM D1002는 통제된 테스트 환경과 단일 랩 전단 시편 형상에서 접착제의 성능이 실제 성능과 상관관계가 있을 수 없기 때문에 기본적으로 비교를 위한 것입니다. 실제 적용에서는 무엇보다도 변화하는 환경 조건과 불균일한 접합 형상이 접착 성능의 변화에 ​​영향을 미칩니다.
표본
접착제의 강도를 적절하게 테스트하려면 기판을 사용해야 합니다. ASTM D1002의 경우 이 기판은 금속입니다. 테스트에 허용되는 특정 유형 및 금속 등급은 표준 섹션 6.4에 참조되어 있습니다. 시편은 두 개의 동일한 기판 조각이 정의된 중첩 부분을 가지며 테스트 중인 접착제를 사용하여 접착되는 단일 랩 전단 형상으로 준비됩니다.

테스트 제어 및 실패 모드
ASTM D1002는 접착된 시편의 양끝을 장력으로 파손될 때까지 잡아당기는 방식으로 수행됩니다. 시편에 가해지는 인장력은 접착된 전체 영역에 가해지는 전단 응력으로 변환됩니다. 결과에는 파손의 성격뿐만 아니라 단위 전단 면적당 표현되는 파손 하중도 포함됩니다. 일반적으로 이는 다음 세 가지 오류 유형 중 하나로 기록될 수 있습니다.
접착제의 응집력 - 접착제 내부에서 불량이 발생함
기판에 대한 접착 - 접착제와 기판 사이의 결합에서 실패가 발생합니다.
조합 실패 - 접착제와 접착제-기판 결합 모두에서 실패가 발생합니다.
ASTM D1002에서는 일정한 응력 속도 또는 등가 변위 속도를 사용해야 합니다. 응력 비율은 테스트 시스템의 로드 셀과 컨트롤러 사이의 폐쇄 루프 피드백을 사용하여 수행됩니다. 합리적인 오류 대역 내에서 원하는 응력 비율을 달성하려면 로드 셀의 PID 설정을 조정해야 할 수도 있습니다. 많은 고객은 테스트를 단순화하기 위해 등가 크로스헤드 변위 속도를 사용합니다.

재료 테스트 시스템
대부분의 ASTM D1002 랩 전단 테스트는 일반적으로 단일 또는 이중 컬럼 만능 시험기에서 수행됩니다. 시스템의 부하 용량은 접착제의 강도에 따라 달라지며 일반적으로 1kN에서 30kN 사이입니다.

매력적인 솔루션
단일 랩 전단 테스트와 관련된 주요 과제는 로드 스트링 정렬입니다. 테스트 표본의 형상으로 인해 표본의 고정된 두 끝이 서로 오프셋됩니다. 그리핑 솔루션이 해당 오프셋을 고려하지 않으면 상당한 측면 하중이 발생할 수 있으며, 이로 인해 조기 실패 및 잘못된 데이터가 발생할 수 있습니다. 이 기능은 작업자가 적용된 힘의 중심선이 로드 스트링의 중심선과 일치하는지 확인하는 데 도움이 됩니다. 수동 웨지 그립은 그립 본체와 턱면 사이에 스페이서 블록을 추가하여 활용할 수도 있습니다. 이러한 스페이서는 오프셋을 보상하지만 기판 두께가 다른 여러 시편을 테스트하는 경우에는 많은 스페이서가 필요합니다.