La guía definitiva para la prueba de corte de la vuelta ASTM D1002 de metales adhesivamente unidos
ASTM D1002 describe el procedimiento para evaluar la resistencia al corte de los adhesivos utilizados para unir metales. Estos adhesivos se usan comúnmente en las industrias automotrices, aeroespaciales y electrónicas para unir varias articulaciones y subcomponentes. Las pruebas adhesivas son críticas para comprender la fuerza relativa de los diferentes materiales, así como para identificar los efectos de las condiciones ambientales y el envejecimiento sobre la fuerza y la durabilidad de un vínculo. Esta guía discutirá el equipo de prueba requerido para realizar ASTM D1002, sin embargo, cualquiera que planee realizar pruebas a este estándar no debe considerar esta guía como un sustituto adecuado para leer el estándar completo.
¿Qué mide?
ASTM D1002 está destinado a ser principalmente de naturaleza comparativa, ya que el rendimiento de un adhesivo en un entorno de prueba controlado y la geometría de la muestra de cizallamiento de una sola vuelta no pueden correlacionarse con el rendimiento del mundo real. En aplicaciones del mundo real, las condiciones ambientales cambiantes y las geometrías articulares no uniformes, entre otras cosas, contribuyen a la variación del rendimiento adhesivo.
Especímenes
Probar correctamente la resistencia de un adhesivo requiere el uso de un sustrato. En el caso de ASTM D1002, este sustrato es de metal. Los tipos y grados específicos de metales aceptables para las pruebas se hacen referencia en la Sección 6.4 del estándar. Las muestras se preparan en una geometría de corte de una sola vuelta, donde dos piezas idénticas de sustrato tienen una sección de superposición definida que se adhiere utilizando el adhesivo que se está probando.
Control de prueba y modos de falla
ASTM D1002 se realiza tirando de los dos extremos de las muestras adheridas en tensión hasta la falla. La fuerza de tracción aplicada a la muestra se traduce en un esfuerzo cortante aplicado a toda el área adherida. Los resultados incluirán la carga de falla, a menudo expresada por unidad de área de corte, así como la naturaleza de la falla. Por lo general, este se puede registrar como uno de los siguientes tres tipos de falla:
Cohesión del adhesivo: la falla ocurre dentro del adhesivo
Adhesión al sustrato: la falla ocurre en el enlace entre el adhesivo y el sustrato
Falla de combinación: la falla ocurre tanto en el enlace adhesivo como adhesivo -substrato
ASTM D1002 requiere el uso de una tasa de estrés constante o una tasa de desplazamiento equivalente. La tasa de estrés se realiza utilizando una retroalimentación de circuito cerrado entre la celda de carga y el controlador del sistema de prueba. Es posible que deba ajustar la configuración PID para la celda de carga para lograr la tasa de estrés deseada dentro de una banda de error razonable. Muchos clientes usan la tasa de desplazamiento de cruce equivalente para simplificar las pruebas.
Sistema de prueba de materiales
La mayoría de las pruebas de cizallamiento de la vuelta ASTM D1002 se realizan comúnmente en una máquina de prueba universal única o de doble columna. La capacidad de carga del sistema depende de la resistencia del adhesivo, típicamente que varía entre 1 kn y 30 kN.
Soluciones de agarre
El principal desafío asociado con la prueba de corte de una sola vuelta es la alineación de la cadena de carga. La geometría de la muestra de prueba hace que los dos extremos sujetos de la muestra se compensen entre sí. Puede producirse una carga lateral significativa si la solución de agarre no tiene en cuenta ese desplazamiento, lo que puede causar fallas prematuras y datos defectuosos. Las empuñaduras de acción de tornillo avanzadas y las empuñaduras de acción lateral neumática 2712-04x (5 y 10 kN) tienen compensaciones integradas que le permiten ajustar manualmente las caras de la mandíbula hacia la izquierda o la derecha. Esta funcionalidad ayuda al operador a garantizar que la línea central de la fuerza aplicada coincida con la línea central de la cadena de carga. Los agarres de cuña manuales también se pueden utilizar con la adición de bloques espaciadores entre el cuerpo de agarre y la cara de la mandíbula. Estos espaciadores compensarán el desplazamiento, aunque se requerirán muchos de ellos si prueban múltiples muestras con diferentes espesores de sustrato.