Ensayo de cizalladura bajo compresión

El ensayo de cizalladura bajo carga de compresión es un ensayo mecánico utilizado para determinar la resistencia de las uniones adhesivas sometidas a fuerzas de cizalladura mientras están bajo tensión de compresión. En este método, se unen dos materiales con un solapamiento definido y luego se someten a una fuerza de compresión que intenta deslizar un sustrato sobre el otro. Esta configuración reproduce fielmente las complejas condiciones de tensión que se experimentan en muchas aplicaciones estructurales.

La carga de compresión es especialmente relevante en ensamblajes en los que los adhesivos están expuestos a tensiones axiales y laterales, como los paneles estratificados, los adhesivos estructurales en componentes de automoción y los sistemas de revestimiento. Al introducir fuerzas de compresión, esta variación del ensayo de cizalladura de solape ofrece un reflejo más exacto del rendimiento mecánico en el mundo real.

Las normas internacionales de ensayo proporcionan coherencia y repetibilidad para los ensayos de resistencia adhesiva, incluidos los que implican carga de compresión. Las siguientes normas son especialmente relevantes:

• ASTM D1002 - Cubre los ensayos de uniones a solape para sustratos metálicos unidos con adhesivos.
• ASTM D3163 - Aplicable a los plásticos y a los adhesivos no metálicos.
• ISO 4587 - Especifica procedimientos para determinar la resistencia al cizallamiento de ensamblajes de unión rígida.

Aunque estas normas se refieren principalmente al cizallamiento por tracción, los ingenieros de ensayos suelen adaptarlas a las configuraciones de compresión. La preparación normalizada de las muestras, las condiciones de curado del adhesivo y los controles ambientales siguen siendo esenciales.

La realización de ensayos de cizalladura bajo compresión requiere una alineación cuidadosa y el uso de dispositivos adecuados para evitar la torsión o la distribución desigual de la carga.

• Útiles y mordazas: Mecmesin ofrece útiles de ensayo diseñados con precisión que aplican fuerzas de compresión uniformemente a través de la línea de unión, asegurando resultados precisos y reproducibles.
• Configuración de la máquina: Sistemas como el OmniTest y el MultiTest-dV son ideales para esta aplicación, con opciones para células de carga que van de 2 N a 50 kN. Estos se emparejan con el software VectorPro™ para la captura de datos en tiempo real y el análisis del modo de fallo.
• Parámetros de ensayo: Los parámetros comunes incluyen velocidades de cruceta de 1 a 5 mm/min y entornos de ensayo ambientales o acondicionados en función de la especificación del material.

Los ensayos de cizalladura bajo carga de compresión se utilizan ampliamente en múltiples sectores:

Automoción y aeroespacial

Las juntas adhesivas de los paneles y subestructuras de materiales compuestos a menudo soportan esfuerzos tanto de cizalladura como de compresión. Este método de ensayo valida la resistencia de las juntas en condiciones de servicio relevantes, lo que permite cumplir los protocolos de garantía de calidad y los parámetros normativos.

Construcción y sistemas de fachada

En el sector de la construcción, los ensayos de cizalladura de solapamiento por compresión suelen aplicarse a paneles de lana mineral, conjuntos de revestimiento y paneles sándwich. Estos materiales deben demostrar la existencia de uniones adhesivas duraderas capaces de resistir los factores de estrés ambientales, como la carga del viento, las vibraciones y los ciclos térmicos.

Ejemplo: Validación de paneles de construcción

En un caso, un fabricante de paneles de revestimiento exterior utilizó ensayos de cizalladura de solapamiento por compresión para validar las uniones adhesivas entre las pieles metálicas y el núcleo aislante. Los resultados informaron sobre la selección de adhesivos con resistencia a la carga a largo plazo en sistemas de fachada.

Los sistemas de ensayo de Mecmesin ofrecen la flexibilidad y precisión necesarias para realizar ensayos precisos de cizalladura bajo compresión. Nuestras soluciones son:

• Cumplimiento de normativas: Compatibles con los procedimientos ASTM D1002, D3163 e ISO 4587.
• Versátiles: Equipadas para ensayar una amplia gama de sustratos, adhesivos y geometrías de juntas.
• Rico en datos: El software VectorPro® proporciona análisis detallados de fuerza-desplazamiento e informes gráficos.

Si desea validar el rendimiento de una unión adhesiva en condiciones de tensión realistas, nuestros especialistas en aplicaciones pueden ayudarle a configurar el sistema adecuado a sus necesidades.