Méthode d'essai standard d'adhérence par cisaillement ASTM D5868-01 pour les joints en plastique renforcé de fibres (FRP)

La norme ASTM D5868-01, méthode d'essai normalisée d'adhérence par cisaillement par recouvrement pour le collage des plastiques renforcés de fibres (PRF), développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) , décrit une méthode d'essai de cisaillement par recouvrement utilisée pour mesurer les propriétés de collage des adhésifs destinés à assembler des plastiques renforcés de fibres entre eux et avec des métaux. Cette méthode est applicable aux plastiques renforcés de fibres à orientation aléatoire et à orientation des fibres.

Cette méthode d'essai vise à compléter celle décrite dans la norme ASTM D1002-10, « Méthode d'essai normalisée pour la résistance apparente au cisaillement d'éprouvettes métalliques assemblées par collage monocouche sous charge de traction (métal-métal) », et à étendre son application aux assemblages par collage monocouche de plastiques renforcés de fibres . Elle permet de générer des données comparatives de résistance apparente au cisaillement pour des assemblages réalisés à partir de différents matériaux plastiques renforcés de fibres et offre un outil de comparaison des traitements de surface de ces matériaux.

Les termes et définitions relatifs aux adhésifs pour cette méthode de test sont abordés dans la norme « ASTM D907-12 Standard terminology of adhésifs ».

Cette méthode d'essai comprend une procédure pour tester les résistances au cisaillement par chevauchement à l'aide de matériaux composites tels que le plastique renforcé de fibres, qui ne sont pas recommandés dans la « Méthode d'essai standard ASTM D3163-01 pour déterminer la résistance au cisaillement à la charge de traction des recouvrements en plastique rigide collés par adhésif ». joints de cisaillement ».

En raison de l'utilisation croissante de plastiques renforcés de fibres liés en raison des avantages inhérents apportés par les joints collés par rapport aux joints fixés mécaniquement (en particulier l'atténuation des montées de contraintes et des fissures de contrainte), il est nécessaire de réaliser des essais dans lesquels les joints de divers les substrats en plastique renforcé de fibres et les adhésifs peuvent être comparés. Cette méthode de test est conçue pour répondre à un tel besoin. Des informations supplémentaires sur l’importance et l’utilisation sont contenues dans le document « ASTM D4896-01 Standard guidance for the use of adhesive-bonded single lap joint spécimen test results ».

La résistance apparente au cisaillement peut être affectée par les processus du substrat tels que l’absorption d’humidité et la résistance.

La machine d'essai utilisée dans ces tests doit avoir des poignées auto-alignantes qui sont conformes aux exigences de la machine telles que définies dans la norme « ASTM E4-20 Standard practices for force verify of testing machines » et peuvent saisir solidement l'échantillon sans glisser tout au long du processus. test.

Les substrats d'essai, la composition métallique plastique renforcée de fibres (traitement thermique, revenu et conditionnement) et la rugosité doivent être tels que spécifiés dans la norme. Les morceaux de plastique renforcé de fibres doivent être découpés en coupons plats de dimensions 25,4 mm x 100 mm et d'une épaisseur nominale de 2,5 mm. Dans le cas d'un collage plastique-métal renforcé de fibres, il convient d'utiliser un métal d'une épaisseur nominale de 1,5 mm. Il est recommandé d'utiliser une lame de scie à pointe diamantée refroidie à l'eau ou une méthode de coupe pouvant produire des arêtes de coupe tranchantes.

Lorsque les préparations de surface sont effectuées, la surface en plastique renforcé de fibres est préparée conformément à la « Pratique standard ASTM D2093-03 pour la préparation des surfaces en plastique avant le collage par adhésif » ou selon les recommandations du fabricant d'adhésif. La rugosité de la surface, le nettoyage au solvant et les apprêts de surface sont acceptables tant qu'ils ne réduisent pas les propriétés volumiques du FRP. Une préparation de surface adaptable aux conditions réelles de production est utilisée. Les surfaces des métaux sont préparées pour éliminer les bavures ou les biseaux. Il est nettoyé et séché ou traité en surface avant le collage en utilisant les procédures prescrites par le fabricant de l'adhésif.

Lors de la préparation des joints d'essai, l'adhésif est appliqué selon les recommandations du fournisseur d'adhésif ou comme documenté dans le rapport d'essai. Dans le cas d'adhésifs bi-composants, le mélange est effectué selon les procédures préconisées par le fournisseur. L'adhésif durcit à température ambiante ou à température élevée dans les conditions prescrites déterminées par le fournisseur d'adhésif. La géométrie du joint est contrôlée par une fixation appropriée à l'aide de billes de verre ou d'autres outils appropriés pour contrôler l'épaisseur du joint adhésif de 0,76 mm. Le nombre minimum de billes de verre requis pour maintenir l’épaisseur de la ligne de joint est utilisé dans la ligne de colle. La pression de fixation est autorisée. Le chevauchement de coupe à recouvrement doit être de 25,4 mm x 25,4 mm.

Si des durcissements à haute température sont utilisés, laissez les pièces collées refroidir à température ambiante pendant au moins 1 heure. Si l'adhésif a durci à température ambiante, attendez le temps de durcissement complet plus 10 % avant de tester.

La séparation initiale des mors est d'au moins 25,4 mm à 75 mm à partir de chaque pointe d'échantillon maintenue dans les mors d'essai. La vitesse de chargement des échantillons est de 13 mm)/minute. Un taux de chargement de 0,5 constitue une différence significative par rapport aux autres normes ASTM. Dans chaque cas, au moins cinq échantillons de cisaillement empilés sont préparés et testés.

Parmi les nombreuses études d'essais, de mesures, d'analyses et d'évaluation qu'elle propose aux entreprises de divers secteurs, notre organisation, avec son personnel formé et expert et ses équipements technologiques de pointe, se conforme à la méthode d'essai "ASTM D5868-01 Lap Cutting Adhésion Standard pour les fibres renforcées". norme de connexion en plastique (FRP). Il fournit également des services de tests définis.