Überlappende Scherprüfung unter Druck

DieScherprüfung unter Druckbelastung ist eine mechanische Prüfung zur Bestimmung der Festigkeit von Klebeverbindungen, die Scherkräften unter Druckbelastung ausgesetzt sind. Bei dieser Methode werden zwei Materialien mit einer bestimmten Überlappung geklebt und dann einer Druckkraft ausgesetzt, die versucht, ein Substrat über das andere zu schieben. Dieser Aufbau ist eine genaue Nachbildung der komplexen Belastungsbedingungen, die in vielen strukturellen Anwendungen auftreten.

DieDruckbelastung ist vor allem in Baugruppen von Bedeutung, in denen Klebstoffe sowohl axialen als auch lateralen Spannungen ausgesetzt sind, wie z. B. bei geschichteten Paneelen, Strukturklebstoffen in Automobilkomponenten und Verkleidungssystemen. Durch die Einführung von Druckkräften bietet diese Variante der Überlappungsscherversuche ein genaueres Abbild der realen mechanischen Leistung.

Internationale Prüfnormen sorgen für Konsistenz und Wiederholbarkeit bei Prüfungen der Klebkraft, auch bei Druckbelastungen. Die folgenden Normen sind besonders relevant:

• ASTM D1002 - Deckt die Prüfung von mit Klebstoffen verklebten Metallsubstraten in einer einzigen Fuge ab.
• ASTM D3163 - Gilt für Kunststoffe und nicht-metallische Klebeflächen.
• ISO 4587 - Spezifiziert Verfahren zur Bestimmung der Scherfestigkeit von starr geklebten Baugruppen.

Obwohl sich diese Normen in erster Linie mit Zugscherung befassen, werden sie von Prüfingenieuren häufig für Druckkonfigurationen angepasst. Eine standardisierte Probenvorbereitung, Aushärtungsbedingungen für Klebstoffe und Umweltkontrollen sind nach wie vor unerlässlich.

Die Durchführung von Scherprüfungen unter Druck erfordert eine sorgfältige Ausrichtung und die Verwendung geeigneter Vorrichtungen, um eine Verdrehung oder ungleichmäßige Lastverteilung zu vermeiden.

• Einspannvorrichtungen und Griffe: Mecmesin bietet präzisionsgefertigte Test-Spannzeuge an, die Druckkräfte gleichmäßig auf die Verbindungslinie ausüben und so akkurate und reproduzierbare Ergebnisse garantieren.
• Maschinen-Konfiguration: Systeme wie das OmniTest und MultiTest-dV sind ideal für diese Anwendung, mit Optionen für Kraftmesszellen von 2 N bis 50 kN. Diese Systeme sind mit der VectorPro™-Software für die Datenerfassung in Echtzeit und die Fehleranalyse gekoppelt.
• Prüfparameter: Zu den üblichen Parametern gehören Traversengeschwindigkeiten von 1 bis 5 mm/min und je nach Materialspezifikation Umgebungs- oder konditionierte Prüfumgebungen.

Überlappende Scherprüfungen unter Druckbelastung sind in vielen Bereichen weit verbreitet:

Automobilindustrie und Luft- und Raumfahrt

Klebeverbindungen in Verbundplatten und Unterkonstruktionen sind häufig sowohl Scher- als auch Druckbelastungen ausgesetzt. Mit dieser Prüfmethode wird die Festigkeit der Verbindung unter betriebsrelevanten Bedingungen validiert und die Einhaltung von Qualitätssicherungsprotokollen und gesetzlichen Vorgaben unterstützt.

Bauwesen und Fassadensysteme

Im Bauwesen wird die Prüfung der Überlappungsdruckfestigkeit üblicherweise bei Mineralwolleplatten, Fassadenverkleidungen und Sandwichpaneelen angewendet. Diese Materialien müssen dauerhafte Klebeverbindungen nachweisen, die Umwelteinflüssen wie Windbelastung, Vibrationen und Temperaturschwankungen standhalten.

Beispiel: Validierung von Bauplatten

In einem Fall hat ein Hersteller von Außenverkleidungspaneelen die Klebeverbindungen zwischen den Metallhäuten und der Kernisolierung mit Hilfe von Überlappungsschertests validiert. Die Ergebnisse dienten als Grundlage für die Auswahl von Klebstoffen mit langfristiger Belastbarkeit für Fassadensysteme.

Mecmesins Testsysteme bieten die Flexibilität und Präzision, die für akkurate Überlappungs-Scher-Tests unter Druck benötigt werden. Unsere Lösungen sind:

• Standard-konform: Kompatibel mit ASTM D1002, D3163 und ISO 4587 Verfahren.
• Vielseitig: Ausgestattet für die Prüfung einer Vielzahl von Substraten, Klebstoffen und Verbindungsgeometrien.
• Reich an Daten: Die VectorPro®-Software bietet detaillierte Kraft-Weg-Analysen und grafische Berichte.

Wenn Sie die Leistung von Klebeverbindungen unter realistischen Belastungsbedingungen validieren möchten, können unsere Anwendungsspezialisten Ihnen helfen, den richtigen Aufbau für Ihre Anforderungen zu konfigurieren.