ASTM D1002 Кажущаяся прочность на сдвиг металлических образцов, склеенных однослойным клеем

Стандарт ASTM D1002, разработанный Американским обществом по испытанию материалов (ASTM), описывает метод испытаний, используемый для определения кажущейся прочности на сдвиг клеев, склеивающих металлы, при испытании на стандартном образце для однослойного соединения в заданных условиях подготовки и испытания.

Описанный здесь метод испытаний может быть применён для определения прочности адгезии, параметров подготовки поверхности и устойчивости клея к воздействию окружающей среды. Существует множество стандартов ASTM для испытания прочности на сдвиг склеиваемых материалов. Например, ASTM D3163 предназначен для склеивания пластиков, а ASTM D5868 — для определения прочности на сдвиг армированных волокном пластиков по отношению к самим себе или металлу.

Настоящий стандарт посвящен соединениям металлов. Существуют различные типы нахлесточных соединений, включая изогнутые, двойные, с двойным дном, обжимные и одинарные. Испытание нахлесточных соединений на сдвиг может протекать при различных режимах разрушения. Клей может отделиться от металлической основы, сам себя отделить или оказаться настолько прочным, что сдвинет и оторвет кусок металла.

При использовании метода испытаний ASTM D1002 две металлические пластины склеиваются клеем и отверждаются в соответствии с требованиями. Затем сборку разрезают на перекрывающие друг друга образцы для испытания на сдвиг одинаковой ширины. Образцы помещают в захваты универсальной испытательной машины и растягивают со скоростью 1,3 мм/мин до разрушения. Захваты, используемые для фиксации концов сборки, должны быть выровнены таким образом, чтобы прилагаемое усилие было направлено от центральной линии образца. Вид разрушения может быть адгезионным (отслоение клея от одной из подложек) или когезионным (отслоение клея внутри самого образца).

Рекомендуемая ширина образца для испытания на сдвиг внахлест составляет 25,4 мм, а длина нахлёста — 12,7 мм. Рекомендуемая толщина металла — 1,62 мм, общая длина склеенного образца — 177,8 мм. Разрушение образца должно происходить по клею, а не по подложке. Поэтому толщину металла и длину нахлёста можно корректировать по мере необходимости. Клей наносится в соответствии с рекомендациями производителя.

Оборудование, используемое в этих испытаниях, включает в себя:

• Универсальная испытательная машина
• Муфты, затянутые вручную, обеспечивают правильное выравнивание
• Печь с циркуляцией воздуха для отверждения клеев

Значения, полученные для испытания на изгиб и сдвиг, относительно просты. Максимальная сила, часто называемая пределом прочности на сдвиг, на самом деле представляет собой пиковую нагрузку. Максимальное напряжение сдвига несколько отличается и требует деления максимальной силы на площадь. Вид разрушения должен быть зафиксирован.

В испытаниях используются следующие типы испытательных приспособлений:

• Клиновые захваты являются фактически предпочтительными из-за большого количества силы, обычно необходимого для успешного выполнения этой процедуры.
• Также приемлемы и другие решения, такие как гидравлические ручки.

Стандарт ASTM D1002 важен, поскольку он обеспечивает надежный и последовательный метод испытания кажущейся прочности на сдвиг клеев, используемых для склеивания металлических поверхностей в однонахлёстном соединении. Этот стандарт считается важным во многих отраслях по следующим причинам:

• Стандартизация для достижения единообразных результатов: этот стандарт гарантирует, что испытания адгезивных свойств проводятся с использованием единообразных образцов с одинаковой геометрией, подготовкой и условиями испытания. Это позволяет:
  • Повторяемые и воспроизводимые результаты
  • Значимые сравнения клеев и методов склеивания
  • Единообразие между лабораториями, производителями и поставщиками
• Критически важный для инженерного проектирования: этот метод испытаний измеряет кажущуюся прочность на сдвиг (не истинный чистый сдвиг) и обычно используется для:
  • Оценить работу муфты под нагрузкой
  • Помощь в выборе подходящих клеев для аэрокосмической, автомобильной и строительной промышленности
  • Анализ видов разрушения (адгезионные, когезионнве, подложка)
• Квалификация материалов и контроль качества: различные отрасли промышленности используют этот стандарт для:
  • Квалификация новых адгезивных систем
  • Обеспечение качества продукции и постоянства партий
  • Обнаружение изменений производительности из-за старения, воздействия окружающей среды или отклонений процесса
• Испытания на воздействие окружающей среды и долговечность: Этот метод можно адаптировать для испытаний:
  • Термоциклирование, воздействие влаги или химическое старение
  • Для моделирования реальных условий эксплуатации
• Обеспечение безопасности и надежности: поскольку разрушение клея может иметь катастрофические последствия, особенно в авиации и на транспорте, стандарт ASTM D1002 помогает инженерам понять:
  • Несущая способность клеевых соединений
  • Риск сбоя соединения
  • Необходимость подготовки поверхности или использования грунтовки

Короче говоря, стандарт ASTM D1002 важен, поскольку он обеспечивает надежную стандартизированную основу для оценки эффективности клеевого соединения, информирования о выборе материалов, обеспечения качества и защиты безопасности в критически важных приложениях.

Наша организация, которая на протяжении многих лет оказывает поддержку предприятиям всех отраслей, предлагая широкий спектр услуг по испытаниям, измерениям, анализу и оценке, может похвастаться сильной командой сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартом ASTM D1002 «Метод испытаний кажущейся прочности на сдвиг металлических образцов, склеенных однослойным клеем, методом растяжения (металл-металл)».