裂開強度

劈開強度試験は、材料や接着剤の接合部が、接合線に沿って裂けようとする力に抵抗する能力を評価する特殊な方法です。引張 試験やせん断試験とは異なり、劈開試験は一点または一本の線に集中する応力に焦点を当て、接着に沿って伝播する高い局所荷重を生じさせます。

この試験は、建設、木材工学、接着剤製造など、集中的な開口力が突然の破壊や破損を引き起こす可能性のある産業において非常に重要です。この試験は、材料や接着接合部が局所的な高応力を含む使用条件に耐えられるかどうかを評価するための定量化可能なデータを提供します。

開裂試験は、特に次のような場合に有効です：

• 接合部に剥離力や開口力が発生する可能性のある構造用接着剤
• 木目構造が耐裂性に影響する木材製品。
• 接着線に欠陥があると層間剥離を引き起こす可能性がある複合材製品

劈開強度試験は、信頼性が高く再現性のある結果を生成することで、エンジニアや品質チームが、材料の適合性、設計変更、安全性の保証について、十分な情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。

正確で比較可能な劈開強度試験は、公認の国際規格に従うことに依存する。

木材用ASTM D143

ASTM D143は、規定荷重下で木材が木目に沿ってどのように裂けるかを調べる劈開試験を含む、木材の小片試験片の試験方法を規定しています。この規格は建築や建具において、木材が強度要件を満たしているかどうかを確認するために不可欠なものです。

主な内容は以下の通りです：

• 含水率の管理
• 正確な試験片寸法の維持
• 木目に沿って均一な応力がかかるように治具を設計すること。

接着剤のASTM D1995

ASTM D1995は、接着継手における接着剤の開裂強さを測定する方法を規定しています。これは、制御された方法で力を加え、劈開条件下で接着剤が破壊する荷重を測定する方法を規定しています。これは、接着接合部が集中的な剥離力に直面する製造現場で広く適用されている。

ISO 10354と ISO 15107

ISO 10354は、劈開荷重下での剛体対剛体または剛体対可撓体の接合部における接着剤の試験手順を規定しています。

ISO 15107は、操作および環境応力下における接着剤の耐久性試験について規定しています。

ASTM規格とISO規格は技術的には類似していますが、ISOの試験方法には、より広範な使用条件を反映させるために、試験前に環境条件付けを行うことがよくあります。

建築材料

開裂強度試験は、集成材梁、接着ファサードパネル、複合構造などの構造材料の完全性を確認するために使用されます。グルラム梁のような人工木材製品では、接着接合部が裂ける力に耐えられるかどうかを確認します。複合材や鉄筋コンクリートでは、表面処理や接着層の弱点が明らかになります。

製造における接着性能

航空宇宙、自動車、エレクトロニクスの製造では、接着剤接合部はしばしば複合的な機械的・環境的ストレスにさらされます。裂開試験は、接着剤が集中的な開口力を受けたときに性能を維持できるかどうかを判定するのに役立ちます。

例えば、以下のようなものがあります：

• 自動車ボディパネルの構造用接着剤
• 風力タービンのブレードアセンブリーにおける接着スキン。
• 完全性が重要な電子機器の密閉ハウジング

設計と検証の段階で試験を行うことで、メーカーは信頼性を向上させ、製造段階でのコストのかかる再設計を防ぐことができます。

劈開強度試験には、正確な荷重印加と剥離点での正確な力測定が必要です。

典型的な機器のセットアップ

• OmniTest、MultiTest-dV、MultiTest 5-xtなどの万能試験機（微小荷重制御機能付き）。
• 試験片をしっかりと保持し、荷重を目的の開裂線に向けるための開裂専用の取付け具。
• ピーク荷重を記録する高精度のロードセル。
• データの取り込み、結果の計算、コンプライアンス対応レポートの作成を行うVectorProソフトウェア。

手順要件

• 試験片は正確な寸法と表面処理基準を満たすこと。
• アライメントは、力が正しい点と角度で加えられていることを確実にすること。
• 試験は、湿度、温度、または経年変化をシミュレートするために環境槽内で実施することができる。
• データ記録には、ピーク荷重、変位、破壊モード（接着性、凝集性、基材）を含めること。

木材工学の分野では、積層梁の試験で、ある接着剤が常に下地不良を起こし、木材そのものよりも強い接着力を示していることが明らかになった。競合する接着剤は凝集破壊を起こし、梁の性能を向上させる仕様変更につながりました。

航空宇宙分野では、ハニカムコア複合材パネルがASTM D1995およびISO 10354に準拠して試験され、表皮とコアの接着が安全認証基準を満たしていることが確認されました。この試験では、パネルが層間剥離を起こすことなく運用時の応力に耐えられることが確認されました。

エレクトロニクス分野では、接着された防水ケーシングの裂開試験により、繰り返される機械的ストレスや環境暴露にもシールの完全性を維持する製造上の改良点が特定されました。

多様な材料に対応する高精度システム

Mecmesinは、木材の裂開強度と構造用接着剤の評価の両方に対応する試験ソリューションを提供しています。高い測定精度を維持しながら、小さな試験片にも大きな組立部品にも対応できるシステムを構成できます。

規格に準拠した適応性

装置はASTM D143、ASTM D1995、ISO 10354、ISO 15107の要求事項に適合するように設計されています。治具とソフトウェアルーチンは、特定の製品形状や環境条件に合わせてカスタマイズできます。

統合されたデータ収集とレポート

VectorProソフトウェアは、計算を自動化し、合否判定基準を適用し、監査コンプライアンス用にトレーサブルな試験記録を作成します。

グローバルサポートと校正

Mecmesinは、一貫した信頼性の高い試験結果を保証するために、認定校正、カスタマイズされたトレーニング、テクニカルサポートを世界中で提供しています。

開裂強度試験は、要求の厳しい用途で材料や接着剤の性能を確認するために不可欠です。構造材として使用する木材の品質を評価する場合であれ、航空宇宙産業や製造業における接着剤の結合を検証する場合であれ、正確な試験は安全性、信頼性、コンプライアンスにとって重要です。

開裂強度試験の方法、規格、機器に関する専門家のガイダンスについては、Mecmesinのエンジニアまでお問い合わせください。