Teste de cisalhamento ASTM D1002 de metais ligados adesivamente

ASTM D1002 descreve o procedimento para avaliar a resistência ao cisalhamento de adesivos usados para colagem de metais. Esses adesivos são comumente usados ​​nas indústrias automotiva, aeroespacial e eletrônica para unir várias juntas e subcomponentes. O teste de adesivo é fundamental para compreender a resistência relativa de diferentes materiais, bem como para identificar os efeitos das condições ambientais e do envelhecimento na resistência e durabilidade de uma ligação. Este guia discutirá o equipamento de teste necessário para realizar a ASTM D1002; no entanto, qualquer pessoa que planeje realizar testes de acordo com esta norma não deve considerar este guia um substituto adequado para a leitura da norma completa.
A ASTM D1002 pretende ser principalmente de natureza comparativa, uma vez que o desempenho de um adesivo em um ambiente de teste controlado e a geometria da amostra de cisalhamento de sobreposição única não podem ser correlacionados com o desempenho no mundo real. Em aplicações do mundo real, as mudanças nas condições ambientais e as geometrias das juntas não uniformes, entre outras coisas, contribuem para a variação do desempenho do adesivo.
AMOSTRAS
Testar adequadamente a resistência de um adesivo requer o uso de um substrato. No caso da ASTM D1002, esse substrato é metálico. Os tipos e classes específicos de metais aceitáveis ​​para testes são referenciados na seção 6.4 da norma. As amostras são preparadas em uma geometria de cisalhamento de sobreposição única, onde duas peças idênticas de substrato têm uma seção de sobreposição definida que são aderidas usando o adesivo sendo testado.

CONTROLE DE TESTE E MODOS DE FALHA
ASTM D1002 é realizada puxando as duas extremidades dos corpos de prova aderidos em tensão até a ruptura. A força de tração aplicada à amostra se traduz em uma tensão de cisalhamento aplicada a toda a área aderida. Os resultados incluirão a carga de ruptura, muitas vezes expressa por área de cisalhamento unitário, bem como a natureza da ruptura. Normalmente, isso pode ser registrado como um dos três tipos de falha a seguir:
Coesão do adesivo – a falha ocorre dentro do adesivo
Adesão ao substrato – a falha ocorre na ligação entre o adesivo e o substrato
Falha de combinação - a falha ocorre tanto na ligação adesiva quanto na ligação adesivo-substrato
A ASTM D1002 exige o uso de uma taxa de tensão constante ou de uma taxa de deslocamento equivalente. A taxa de tensão é realizada usando um feedback de circuito fechado entre a célula de carga e o controlador do sistema de teste. As configurações do PID para a célula de carga podem precisar ser ajustadas para atingir a taxa de tensão desejada dentro de uma faixa de erro razoável. Muitos clientes usam a taxa de deslocamento equivalente da cruzeta para simplificar os testes.

SISTEMA DE TESTE DE MATERIAIS
A maioria dos testes de cisalhamento ASTM D1002 são comumente realizados em uma máquina de teste universal de coluna única ou dupla. A capacidade de carga do sistema depende da resistência do adesivo, normalmente variando entre 1 kN e 30 kN.

SOLUÇÕES DE APERTO
O principal desafio associado ao teste de cisalhamento em uma única volta é o alinhamento da coluna de carga. A geometria da amostra de teste faz com que as duas extremidades fixadas da amostra sejam deslocadas uma da outra. Carga lateral significativa pode ocorrer se a solução de fixação não levar em conta esse deslocamento, causando potencialmente falhas prematuras e dados incorretos. Esta funcionalidade ajuda o operador a garantir que a linha central da força aplicada coincida com a linha central da coluna de carga. Os punhos em cunha manuais também podem ser utilizados com a adição de blocos espaçadores entre o corpo do punho e a face da mandíbula. Esses espaçadores compensarão o deslocamento, embora muitos deles sejam necessários ao testar múltiplas amostras com diferentes espessuras de substrato.