EN 2563 Laminasi Unidirectional - Penentuan Kekuatan Geser Antar Laminasi yang Terlihat

Standar Eropa “EN 2563 Aerospace series - Plastik yang diperkuat serat karbon - Laminasi searah - Penentuan kekuatan geser antarlapis yang tampak” menjelaskan metode untuk menentukan kekuatan geser antarlapis yang tampak dari plastik yang diperkuat serat karbon dalam bentuk laminasi searah dengan cara pengujian tekukan.

Metode ini dirancang untuk sampel dengan panjang yang sejajar dengan arah serat. Metode ini juga berlaku untuk plastik yang diperkuat serat karbon dalam bentuk kain tenun. Untuk laminasi lapis silang yang terdiri dari lapisan-lapisan yang berorientasi ke arah berbeda, hasil yang diperoleh dengan rumus yang diberikan dalam standar ini hanya dapat digunakan untuk membandingkan laminasi dengan lapisan yang sama.

Untuk tujuan standar ini, kekuatan geser interlaminar nyata mengacu pada tegangan geser maksimum yang dihitung pada setengah ketebalan spesimen pada saat patah awal.

Metode ini pada dasarnya melibatkan penentuan ketahanan terhadap delaminasi di bawah gaya geser yang sejajar dengan lapisan laminasi. Untuk penentuan ini, spesimen persegi panjang menjalani uji lentur pada dua penyangga. Beban diberikan ke bagian tengah spesimen melalui ujung pembebanan yang terletak di antara kedua penyangga. Uji ini memberikan informasi tentang kualitas ikatan resin-serat.

Sampel untuk pengujian diambil dari panel yang disiapkan menurut standar EN 2655.

Pengondisian dilakukan sesuai dengan ketentuan berikut:

Sesuai dengan standar EN 2743 untuk pengujian keadaan awal
Sesuai dengan standar EN 2489 untuk pengujian pasca perendaman
Sesuai dengan standar EN 2823 untuk pengujian setelah terpapar atmosfer lembab

Selama pengujian, lebar diukur hingga 0,01 mm terdekat di bagian tengah spesimen. Tinggi ditentukan dengan menghitung rata-rata aritmatika dari tiga pengukuran ketebalan yang dilakukan di bagian tengah spesimen sepanjang lebar hingga 0,01 mm terdekat. Jarak antar penyangga diukur hingga 0,1 mm terdekat.

Untuk pengujian kualifikasi dan jika terjadi perselisihan, jarak antara dukungan harus disesuaikan menurut rumus yang diberikan dalam standar:

Untuk pengujian yang dilakukan pada suhu selain suhu sekitar, waktu antara pengkondisian dan dimulainya pengujian harus memenuhi ketentuan berikut:

Untuk sampel yang belum mengalami proses penuaan atau perendaman, waktu pemaparan pada suhu uji harus ditentukan melalui uji pendahuluan.
Untuk sampel yang direndam, standar EN 2489 berlaku.
Untuk sampel yang terkena atmosfer lembab, standar EN 2823 berlaku.

Spesimen ditempatkan pada alat uji, memastikan sumbunya tegak lurus terhadap tumpuan. Spesimen diberi beban secara merata. Beban dicatat sebagai fungsi waktu atau perpindahan ujung pembebanan. Beban pada saat patah dicatat.

Jika spesimen patah akibat gaya geser kira-kira sepanjang sumbu serat netral, kekuatan geser interlaminar dihitung menggunakan rumus yang diberikan dalam standar ini. Jika spesimen patah akibat tekukan atau deformasi plastis, hasil yang diperoleh menggunakan rumus yang diberikan dalam standar ini bukanlah tegangan geser sebenarnya saat patah. Hasil ini hanya dapat digunakan untuk perbandingan dengan hasil dari serangkaian pengujian pada subjek yang sama.

Standar EN 2563 adalah standar Eropa yang menetapkan metode untuk menentukan kekuatan geser interlaminar nyata dari komposit plastik yang diperkuat serat menggunakan metode balok pendek.

Standar ini menyediakan prosedur pengujian standar untuk:

Mengevaluasi sifat geser interlaminar bahan komposit

Memastikan konsistensi dan perbandingan hasil pengujian di berbagai laboratorium dan industri
Membantu dalam pemilihan material, kontrol kualitas dan verifikasi desain struktur komposit

Kekuatan geser interlaminar menunjukkan kemampuan material untuk menahan geser antar lapisan (lamina). Hal ini sangat penting pada material berlapis seperti komposit serat karbon atau serat kaca, di mana delaminasi dapat menjadi penyebab kegagalan yang signifikan.

Standar ini dianggap perlu karena alasan berikut:

Jaminan desain: Membantu para insinyur memastikan bahwa komposit yang digunakan dalam aplikasi kedirgantaraan, otomotif, kelautan, dan konstruksi dapat menahan beban geser tanpa delaminasi.
Kontrol kualitas: Produsen menggunakan metode standar EN 2563 untuk memverifikasi bahwa komponen komposit mereka memenuhi spesifikasi kinerja.
Standardisasi: Tanpa standar seperti EN 2563, metode pengujian yang berbeda dapat menghasilkan hasil yang tidak dapat dibandingkan, sehingga sulit untuk menilai kualitas atau kinerja material secara andal.
Kepatuhan terhadap peraturan: Banyak industri mengharuskan bahan untuk memenuhi standar tertentu sebelum dapat digunakan dalam aplikasi kritis keselamatan.

Plastik yang diperkuat serat karbon adalah material komposit yang terbuat dari matriks polimer, biasanya epoksi, yang diperkuat dengan serat karbon. Serat karbon memberikan kekuatan dan kekakuan yang luar biasa, sementara matriks polimer mengikat serat dan mendistribusikan beban. Kombinasi ini menghasilkan material yang ringan, kuat, dan tahan lama, sehingga ideal untuk aplikasi berkinerja tinggi.

Sifat utama plastik yang diperkuat serat karbon adalah:

Rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi: Lebih kuat dari baja tetapi jauh lebih ringan, ideal untuk aplikasi yang sensitif terhadap berat.
Kekerasan: Modulus elastisitas tinggi menahan deformasi di bawah beban.
Ketahanan terhadap korosi: Tidak seperti logam, plastik yang diperkuat serat karbon tidak mengalami korosi, meningkatkan daya tahan di lingkungan yang keras.
Ketahanan terhadap kelelahan: Kinerja yang sangat baik di bawah beban siklik membuatnya cocok untuk aplikasi dinamis.
Stabilitas termal: Ekspansi termal rendah dan kinerja baik pada rentang suhu yang luas.
Fleksibilitas desain: Dapat dibentuk menjadi bentuk yang rumit, memungkinkan desain struktural khusus.

Laminasi searah adalah material komposit di mana semua serat penguatnya disejajarkan dalam satu arah di dalam matriks, biasanya polimer seperti epoksi. Penyejajaran ini memberikan laminasi kekuatan dan kekakuan yang tinggi di sepanjang arah serat, tetapi sifatnya jauh lebih rendah jika tegak lurus. Laminasi ini digunakan dalam aplikasi seperti kedirgantaraan, otomotif, atau peralatan olahraga yang membutuhkan kekuatan arah tertentu, seperti balok atau komponen struktural. Serat-seratnya, biasanya karbon atau kaca, tertanam dalam matriks untuk menyatukannya dan mentransfer beban.

Organisasi kami, yang telah mendukung bisnis di semua sektor selama bertahun-tahun melalui beragam kegiatan pengujian, pengukuran, analisis, dan evaluasi, memiliki tim karyawan yang tangguh yang senantiasa mengikuti perkembangan global dalam sains dan teknologi serta terus meningkatkan diri. Dalam konteks ini, kami juga menyediakan layanan pengujian sesuai dengan standar EN 2563 Aerospace - Plastik yang diperkuat serat karbon - Laminasi searah - Penentuan kekuatan geser antar lapisan semu.