Cắt chồng đôi

Thử nghiệm cắt chồng lớp kép là một phương pháp cơ học được sử dụng để đo cường độ cắt của liên kết keo . Thử nghiệm sử dụng cấu hình mối nối nhiều lớp, trong đó keo được đặt giữa hai bề mặt. Không giống như thử nghiệm cắt chồng lớp đơn , cách sắp xếp chồng lớp kép giúp giảm ứng suất uốn bằng cách đặt lớp keo đối xứng giữa hai lớp nền bên ngoài. Điều này dẫn đến ứng suất cắt đồng đều hơn trên toàn bộ lớp keo và tạo ra dữ liệu đáng tin cậy hơn.

Trong mẫu cắt chồng lớp tiêu chuẩn, ba dải vật liệu hình chữ nhật được liên kết với nhau. Dải ở giữa chịu lực kéo, trong khi hai dải ngoài cân bằng tải trọng, do đó liên kết dính chịu ứng suất cắt thay vì bong tróc hoặc kéo căng.

Thử nghiệm cắt chồng lớp kép được sử dụng rộng rãi để xác định hiệu suất của chất kết dính trong các ứng dụng kết cấu và bán kết cấu. Nó cho phép các kỹ sư:

• Định lượng độ bền cắt của mối nối keo một cách chính xác.
• So sánh các loại keo dán trong các điều kiện đóng rắn, chất nền và phương pháp xử lý bề mặt khác nhau.
• Hiểu cách các mối nối liên kết sẽ hoạt động dưới tải trọng vận hành.
• Xác định các chế độ hỏng hóc có thể xảy ra như hỏng do kết dính, hỏng do kết dính hoặc nứt nền.

Bài kiểm tra này có giá trị trong nhiều ngành công nghiệp. Trong hàng không vũ trụ, nó được sử dụng để đánh giá chất kết dính dùng cho vật liệu composite và hợp kim nhẹ. Trong ô tô, nó giúp xác nhận chất kết dính cho các mối nối kết cấu trong xe hạng nhẹ. Trong bao bì, nó đảm bảo các liên kết laminate chịu được ứng suất vận hành, và trong thiết bị y tế, nó xác nhận độ tin cậy của các thành phần liên kết được sử dụng trong các sản phẩm quan trọng về an toàn.

Chuẩn bị mẫu vật

Mẫu vật được chuẩn bị theo kích thước tiêu chuẩn. ASTM D3528 quy định các dải thường rộng 25 mm và dài 100 mm, được liên kết với chiều dài chồng lên nhau là 12,5 mm. ISO 4587 mô tả cách chuẩn bị mẫu vật tương tự cho các cụm lắp ghép cứng-cứng. Sự đồng nhất về điều kiện chồng lên nhau, độ dày và độ cứng là điều cần thiết để có kết quả chính xác.

Chuẩn bị bề mặt cũng rất quan trọng. Các bề mặt có thể cần được làm sạch, mài mòn hoặc sơn lót trước khi dán keo để đảm bảo độ liên kết ổn định. Sau khi dán keo, mẫu vật được bảo dưỡng trong điều kiện được kiểm soát để đạt được hiệu suất đồng đều.

Quy trình thử nghiệm

Mẫu vật được lắp vào máy thử nghiệm vạn năng . Các kẹp giữ dải trung tâm ở một bên và hai dải ngoài ở bên kia. Tải trọng kéo được tác dụng với tốc độ không đổi cho đến khi xảy ra sự cố. Máy thử nghiệm ghi lại tải trọng và độ giãn dài trong suốt quá trình. Độ bền cắt được tính bằng cách chia tải trọng tối đa cho diện tích liên kết.

Các chế độ lỗi và cách giải thích

Sau khi thử nghiệm, cả đường cong tải trọng-dãn và bề mặt gãy đều được kiểm tra. Sự cố có thể xảy ra theo một trong ba cách chính:

• Sự hỏng kết dính , khi chất kết dính bị gãy.
• Lỗi kết dính , xảy ra hiện tượng tách rời tại giao diện kết dính-chất nền.
• Hỏng nền , khi vật liệu liên kết bị hỏng trước khi chất kết dính bị hỏng.

Mỗi chế độ cung cấp thông tin chi tiết hữu ích về hiệu suất khớp nối và tính phù hợp của chất kết dính.

Mecmesin cung cấp một loạt các máy móc và thiết bị kiểm tra đa năng dùng cho thử nghiệm chất kết dính. Hệ thống MultiTest-dV là máy kiểm tra để bàn đa năng với công suất lên đến 2,5 kN, phù hợp cho kiểm soát chất lượng thường quy và nghiên cứu. Dòng OmniTest có công suất cao hơn lên đến 50 kN, lý tưởng để kiểm tra các loại keo kết cấu và vật liệu composite bền chắc hơn.

Có sẵn các thiết bị chuyên dụng để đảm bảo căn chỉnh chính xác và giảm thiểu độ cong vênh trong quá trình thử nghiệm cắt. Phần mềm VectorPro được sử dụng để thu thập và phân tích dữ liệu thử nghiệm, cung cấp các tính toán tự động về cường độ cắt và biểu diễn đồ họa rõ ràng về ứng xử của mối nối.

Thử nghiệm cắt hai vòng được thực hiện theo tiêu chuẩn quốc tế nhằm đảm bảo tính nhất quán và khả năng so sánh kết quả. Các phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất là:

• ASTM D3528 - Phương pháp thử tiêu chuẩn về cường độ cắt chồng mí của chất kết dính sử dụng mẫu ghép chồng mí kép.
• ISO 4587 - Chất kết dính, xác định cường độ cắt kéo của các cụm liên kết cứng với cứng .

Để so sánh, các phương pháp cắt chồng lớp liên quan bao gồm ASTM D3163 và ASTM D1002 , trong đó quy định các sắp xếp thử nghiệm chồng lớp đơn. Các phương pháp này được sử dụng rộng rãi để thử nghiệm độ bám dính nhưng có thể bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi hiệu ứng uốn so với phương pháp chồng lớp kép.

Mecmesin có kinh nghiệm dày dặn trong việc thiết kế thiết bị và đồ gá cho thử nghiệm độ bền liên kết keo dán. Các kỹ sư của chúng tôi có thể đề xuất máy thử nghiệm, kẹp và cấu hình phần mềm phù hợp nhất cho ứng dụng của bạn. Cho dù bạn đang phát triển keo dán mới, xác nhận vật liệu theo tiêu chuẩn quốc tế hay thực hiện kiểm soát chất lượng thường xuyên, Mecmesin đều có thể cung cấp giải pháp thử nghiệm đáng tin cậy và tuân thủ quy định, phù hợp với nhu cầu của bạn.