Método de teste padrão de adesão de cisalhamento ASTM D5868-01 para junta de plástico reforçado com fibra (FRP)

O método de ensaio de adesão por cisalhamento de sobreposição ASTM D5868-01 para colagem de plástico reforçado com fibra (PRF), desenvolvido pela Sociedade Americana para Testes e Materiais (ASTM) , descreve um método de ensaio de cisalhamento de sobreposição usado para medir as propriedades de adesão de adesivos para unir plásticos reforçados com fibra entre si e a metais. Este método é aplicável tanto a plásticos reforçados com fibra orientados aleatoriamente quanto a plásticos reforçados com fibra orientada.

Este método de ensaio visa complementar o método descrito na norma ASTM D1002-10, Método de ensaio padrão para resistência ao cisalhamento aparente de corpos de prova metálicos unidos com adesivo de camada única por carregamento de tração (metal-metal), e estender sua aplicação a juntas adesivas de cisalhamento de sobreposição simples de adesivos plásticos reforçados com fibras . Este método de ensaio é útil para gerar dados comparativos de resistência ao cisalhamento aparente para juntas feitas de uma variedade de materiais plásticos reforçados com fibras e fornece uma ferramenta pela qual os tratamentos de superfície de plásticos reforçados com fibras podem ser comparados.

Os termos e definições de adesivos para este método de teste são discutidos na norma “ASTM D907-12 Standard terminology of stickers”.

Este método de teste inclui um procedimento para testar a resistência ao cisalhamento de sobreposição usando materiais compósitos, como plástico reforçado com fibra, que não são recomendados no “Método de teste padrão ASTM D3163-01 para determinar a resistência ao cisalhamento de carga de tração de plástico rígido colado adesivamente. juntas de cisalhamento” padrão.

Devido ao uso crescente de plástico reforçado com fibra colada como resultado das vantagens inerentes proporcionadas pelas juntas coladas sobre as juntas fixadas mecanicamente (particularmente a mitigação de risers de tensão e fissuras de tensão), há necessidade de testes em que as juntas de vários substratos plásticos reforçados com fibra e adesivos podem ser comparados. Este método de teste foi projetado para atender a essa necessidade. Informações adicionais sobre importância e uso estão contidas na “Orientação padrão ASTM D4896-01 para o uso de resultados de testes de amostras de juntas sobrepostas adesivas”.

A resistência aparente ao cisalhamento pode ser afetada por processos do substrato, como absorção de umidade e resistência.

A máquina de teste usada nesses testes deve ter garras autocompensadoras que atendam aos requisitos da máquina, conforme definido na norma “Práticas padrão ASTM E4-20 para verificação de força de máquinas de teste” e podem segurar a amostra com segurança, sem escorregar ao longo do teste.

Os substratos de teste, a composição metálica plástica reforçada com fibra (tratamento térmico, têmpera e condicionamento) e a rugosidade devem estar conforme especificado na norma. As peças de plástico reforçado com fibra devem ser cortadas em placas planas com dimensões de 25,4 mm x 100 mm e espessura nominal de 2,5 mm. No caso de ligação plástico-metal reforçada com fibra, deverá ser utilizado metal com espessura nominal de 1,5 mm. Recomenda-se usar uma lâmina de serra com ponta de diamante resfriada a água ou um método de corte que possa produzir arestas de corte afiadas.

Quando são feitas preparações de superfície, a superfície plástica reforçada com fibra é preparada de acordo com a “prática padrão ASTM D2093-03 para a preparação de superfícies plásticas antes da colagem adesiva” ou conforme recomendado pelo fabricante do adesivo. Aspereza de superfície, limpeza com solvente e primers de superfície são aceitáveis, desde que não reduzam as propriedades de volume do FRP. É utilizada uma preparação de superfície adaptável às condições reais de produção. As superfícies dos metais são preparadas para eliminar rebarbas ou chanfros. É limpo e seco ou tratado superficialmente antes da colagem usando procedimentos prescritos pelo fabricante do adesivo.

Ao preparar juntas de teste, o adesivo é aplicado de acordo com as recomendações do fornecedor do adesivo ou conforme documentado no relatório de teste. No caso de adesivos bicomponentes, a mistura é feita de acordo com os procedimentos recomendados pelo fornecedor. O adesivo cura à temperatura ambiente ou a temperatura elevada utilizando condições prescritas determinadas pelo fornecedor do adesivo. A geometria da junta é controlada pela fixação adequada com esferas de vidro ou outras ferramentas adequadas para controlar a espessura da linha adesiva da junta de 0,76 mm. O número mínimo de esferas de vidro necessárias para manter a espessura da linha de junta é utilizado na linha adesiva. A pressão de fixação é permitida. A sobreposição do corte sobreposto deve ser de 25,4 mm x 25,4 mm.

Se forem utilizadas curas a alta temperatura, deixe as peças coladas esfriarem até a temperatura ambiente por pelo menos 1 hora. Se o adesivo tiver curado à temperatura ambiente, aguarde o tempo total de cura mais 10% antes de testar.

A separação inicial das garras é de pelo menos 25,4 mm a 75 mm de cada ponta de amostra presa nas garras de teste. A velocidade de carregamento da amostra é de 13 mm)/minuto. Uma taxa de carregamento de 0,5 é uma diferença significativa em comparação com outros padrões ASTM. Em cada caso, pelo menos cinco amostras de cisalhamento empilhadas são preparadas e testadas.

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