Испытания на сжатие
Сжимающие нагрузки возникают при эксплуатации большого количества машин и механизмов, например, пол в автомобиле, крышка блока головки цилиндра, витражи, крыши зданий и пр. Геометрия клеевого шва в таких конструкциях является достаточно сложной, и для точного определения возникающих в клеевом шве напряжений используют датчики.
Испытания при растяжении. При разрыве под действием растяжения нагрузка прилагается перпендикулярно клеевому шву. В этом случае разрушающая нагрузка приходится на всю площадь склеивания и определяются значения разрушающих напряжений.
Образцы для испытаний. В качестве образцов используют цилиндрические стержни, которые соединяют между собой с помощью исследуемого клея. Один конец образца крепится к станине, а второй к траверсе. Испытания проводят при заданной скорости движения траверсы до полного разрушения клея.
При проведении испытаний можно варьировать скоростью движения захватов. С увеличением скорости возрастает вероятность хрупкого разрушения клея, при уменьшении скорости нагружения в клеевом шве реализуются релаксационные процессы.
После испытаний образцов необходимо оценить характер разрушения. Результаты оценки характера разрушения. Если разрушение происходит непосредственно по границе раздела клей — склеиваемые материалы, то в этом случае говорят о низком качестве склеивания и рекомендуется еще раз пересмотреть используемую технологию склеивания. Возможно, удастся подобрать более эффективные способы подготовки поверхностей, которые позволят увеличить прочность на границе раздела фаз. Однако для некоторых изделий, например, если клей используется для реставрации, высокая прочность клея, при которой происходит когезионное разрушение клеевого шва, является нежелательной. Таким образом, ответить однозначно на вопрос, какой клей лучше, можно, только зная его конкретное назначение.
Распределение напряжений по длине клеевого шва. Максимальные напряжения сосредоточены по краям клеевого соединения. Эта зависимость очень важна при проведении анализа напряженно-деформированного состояния.
Ключевой информацией для исследований швов, склеенных конец к концу, является теоретическая кривая распределения напряжений в зоне склеивания. Кривая иллюстрирует тот факт, что напряжение на швах более сильное на периферии и слабое внутри по сравнению со средней величиной (усилие/зона склеивания), полученной в ходе испытаний. Это очень важно с теоретической точки зрения и ничего не значит для практиков: поскольку говорит о бесполезности увеличения длины клеевых швов.
Анализ результатов испытаний. Технологические отверстия в образцах, позволяющие и крепить к траве
По аналогии с ранее рассмотренными испытаниями также строят графики напряжение — деформация:
- экспериментально определив усилия разрушения рассчитывают значение напряжений;
- определяют величины относительной деформации. Если клеевой материал является жестким, то величины деформаций малы и достоверность полученных результатов может оказаться невысокой;
- определяют предельно допустимый уровень напряжений значение которого соответствует деформациям в пределах 2-5%.
В результате проведения испытаний по определению липкости исследователи получают информацию, необходимую не только для сравнения свойств различных клеевых материалов между собой, но и полезные сведения для теоретических исследований. При проведении данных испытаний определяют следующие параметры:
- Общий характер разрыва: если клей обладает высокой прочностью, то происходит быстрое разрушение клеевого шва, и в этом случае говорят о том, что клей обладает очень небольшой липкостью. Другой клеевой материал, наоборот, может вести себя как резина т.е. одновременно с перемещением пуансона происходит деформация клеевого шва без разрушения. Клеевые материалы, обладающие хорошими конфикционными свойствами, ведут себя так.
- Усилие липкости это максимальное усилие, экспериментально определенное в результате проведенных испытаний. Усилие липкости, приведенное к единице поверхности пуансона, является напряжением, что позволяет сравнивать между собой свойства различных липких клеев.
- Энергия (работа) липкости определяется путем интегрирования кривой изменения усилия — толщина клеевого слоя. Полученные значения (позволяют определить значения энергии диссипации (рассеивания), что в свою очередь позволяет количественно определить некоторые вязкоупругие свойства клеевого материала.
Загрузка ...