ダブル・ラップ・シャー

ダブルラップせん断試験は、接着剤のせん断強度を測定するために使用される機械的方法である。この試験では、接着剤が2つの界面の間に配置される層状の接合構成を使用します。シングルラップせん断試験とは異なり、ダブルラップ配置では、接着剤層を2つの外側基材の間に対称的に配置することにより、曲げ応力を低減します。その結果、接着剤層全体のせん断応力がより均一になり、より信頼性の高いデータが得られます。

標準的なダブルラップせん断試験片では、3枚の長方形のストリップが接着されています。中央のストリップは引っ張られ、外側の2つのストリップは負荷のバランスをとるため、接着剤結合には剥離や引っ張りではなくせん断応力がかかります。

ダブルラップせん断試験は、構造用および半構造用接着剤の性能を測定するために広く使用されています。この試験により、エンジニアは以下のことが可能になります：

• 接着剤接合部のせん断強度を正確に定量化する。
• 異なる硬化条件、基材、表面処理下で接着剤を比較する。
• 使用荷重下での接着接合部の挙動を理解する。
• 凝集破壊、接着剤破壊、基材破壊など、起こりうる破壊モードを特定する。

この試験は、さまざまな業界で利用されています。航空宇宙分野では、複合材料や軽量合金の接着に使用されます。自動車分野では、軽量車両の構造接合用の接着剤の検証に役立ちます。パッケージングでは、ラミネート接着が操作上のストレスに耐えることを確認し、医療機器では、安全性が重要な製品に使用される接着部品の信頼性を確認します。

試料の準備

試験片は標準化された寸法に従って作成される。ASTM D3528では、幅25mm、長さ100mmのストリップを12.5mmのオーバーラップ長で接着することを規定している。ISO 4587では、剛体対剛体のアッセンブリーについても同様の試験片作製を規定しています。正確な結果を得るためには、重なり、厚さ、硬化条件の一貫性が不可欠です。

表面処理も重要です。再現性のある接着強度を確保するために、接着剤塗布前に基材の洗浄、研磨、下地処理が必要な場合があります。接着剤塗布後、試験片を管理された条件下で硬化させ、一貫した性能を達成します。

試験手順

試験片を万能試験機に取り付ける。グリップで中央のストリップを片側に、外側の2つのストリップをもう片側に固定する。引張荷重は、破断が発生するまで一定速度で加えられる。試験機は、この手順の間中、荷重と伸びを記録する。せん断強度は、最大荷重を接着面積で割って算出する。

破壊モードと解釈

試験後、荷重-伸長曲線と破断面の両方を調べます。破壊は主に3つの方法で起こります：

• 凝集破壊：接着剤自体が破壊する。
• 接着剤破壊：接着剤と基板の界面で剥離が起こる。
• 基材破壊：接着剤が破壊する前に被接着材が破壊する。

各モードは、接合部の性能と接着剤の適性について有用な洞察を提供します。

Mecmesinは接着試験用の万能試験機と治具を提供しています。MultiTest-dVシステムは、最大2.5 kNの容量を持つ汎用性の高い卓上型試験機で、日常的な品質管理や研究に適しています。オムニテスト（OmniTest）シリーズは、最大50 kNまでの高荷重を提供し、より強力な構造用接着剤や複合材料の試験に最適です。

せん断試験中の正しいアライメントを確保し、曲げを最小限に抑えるための専用治具をご用意しています。ベクタープロ・ソフトウェアは、せん断強度の自動計算や接合部挙動の明確なグラフ表示を提供し、試験データの取得と解析に使用されます。

二重ラップせん断試験は、結果の一貫性と比較可能性を保証する国際規格に従って実施される。最も広く使用されているのは

• ASTM D3528- 二重ラップジョイント試験片を用いた接着剤のラップせん断強さの標準試験方法。
• ISO 4587- 接着剤、剛体対剛体の接着アセンブリの引張ラップせん断強さの測定。

比較のために、関連するシングルラップせん断試験法には、ASTM D3163と ASTM D1002があり、これらはシングルラップ試験の配置を規定しています。これらは接着剤試験に広く使用されていますが、ダブルラップ法に比べて曲げの影響をより強く受ける可能性があります。

Mecmesinは接着強さ試験用の装置や治具の設計において豊富な経験を有しています。当社のエンジニアは、お客様のアプリケーションに最適な試験機、グリップ、ソフトウェア構成を提案することができます。新しい接着剤の開発、国際規格に適合した材料の検証、日常的な品質管理のいずれにおいても、Mecmesinはお客様のニーズに合わせた、信頼性が高く規格に準拠した試験ソリューションを提供することができます。