اختبار ASTM D1002 لقص اللفة للمعادن المرتبطة بشكل لاصق

يصف ASTM D1002 الإجراء الخاص بتقييم قوة القص للمواد اللاصقة المستخدمة في ربط المعادن. تُستخدم هذه المواد اللاصقة بشكل شائع في صناعات السيارات والفضاء والإلكترونيات لربط مختلف المفاصل والمكونات الفرعية. يعد اختبار المواد اللاصقة أمرًا بالغ الأهمية لفهم القوة النسبية للمواد المختلفة، بالإضافة إلى تحديد تأثيرات الظروف البيئية والشيخوخة على قوة الرابطة ومتانتها. سيناقش هذا الدليل معدات الاختبار المطلوبة لأداء ASTM D1002، ومع ذلك، يجب على أي شخص يخطط لإجراء اختبار وفقًا لهذا المعيار ألا يعتبر هذا الدليل بديلاً مناسبًا لقراءة المعيار الكامل.
تم تصميم ASTM D1002 ليكون مقارنًا في المقام الأول بطبيعته، حيث لا يمكن ربط أداء المادة اللاصقة في بيئة اختبار خاضعة للرقابة وهندسة عينة القص المفردة بأداء العالم الحقيقي. في تطبيقات العالم الحقيقي، تساهم الظروف البيئية المتغيرة وهندسة المفاصل غير المنتظمة، من بين أمور أخرى، في اختلاف أداء المادة اللاصقة.
العينات
يتطلب اختبار قوة المادة اللاصقة بشكل صحيح استخدام الركيزة. في حالة ASTM D1002، هذه الركيزة معدنية. تتم الإشارة إلى الأنواع والدرجات المحددة للمعادن المقبولة للاختبار في القسم 6.4 من المعيار. يتم تحضير العينات في هندسة القص ذات اللفة الواحدة، حيث تحتوي قطعتين متطابقتين من الركيزة على قسم تداخل محدد يتم لصقهما باستخدام المادة اللاصقة التي يتم اختبارها.

التحكم في الاختبار وأنماط الفشل
يتم تنفيذ ASTM D1002 عن طريق سحب طرفي العينات الملتصقة في حالة توتر حتى الفشل. تترجم قوة الشد المطبقة على العينة إلى إجهاد القص المطبق على المنطقة الملتصقة بأكملها. ستتضمن النتائج حمل الفشل، والذي يتم التعبير عنه غالبًا لكل وحدة مساحة القص بالإضافة إلى طبيعة الفشل. عادةً، يمكن تسجيل ذلك كأحد أنواع الفشل الثلاثة التالية:
تماسك المادة اللاصقة – يحدث الفشل داخل المادة اللاصقة
الالتصاق بالركيزة - يحدث الفشل عند الرابطة بين المادة اللاصقة والركيزة
فشل الجمع - يحدث الفشل داخل كل من الرابطة اللاصقة والركيزة اللاصقة
يتطلب ASTM D1002 استخدام إما معدل ضغط ثابت أو معدل إزاحة مكافئ. يتم تنفيذ معدل الإجهاد باستخدام ردود فعل حلقة مغلقة بين خلية الحمل في نظام الاختبار ووحدة التحكم. قد يلزم تعديل إعدادات PID لخلية التحميل لتحقيق معدل الضغط المطلوب ضمن نطاق خطأ معقول. يستخدم العديد من العملاء معدل إزاحة التقاطع المكافئ لتبسيط الاختبار.

نظام اختبار المواد
يتم إجراء معظم اختبارات القص اللفة ASTM D1002 بشكل شائع على آلة اختبار عالمية ذات عمود واحد أو عمودين. تعتمد سعة تحميل النظام على قوة المادة اللاصقة، والتي تتراوح عادةً بين 1 كيلو نيوتن و30 كيلو نيوتن.

حلول رائعة
التحدي الرئيسي المرتبط باختبار القص ذو اللفة الواحدة هو محاذاة سلسلة الحمل. تتسبب هندسة عينة الاختبار في إزاحة طرفي العينة المثبتين عن بعضهما البعض. يمكن أن يحدث تحميل جانبي كبير إذا لم يأخذ حل الإمساك هذا الإزاحة في الاعتبار، مما قد يتسبب في حدوث أعطال مبكرة وبيانات خاطئة. تساعد هذه الوظيفة المشغل على التأكد من تطابق الخط المركزي للقوة المطبقة مع الخط المركزي لسلسلة التحميل. يمكن أيضًا استخدام المقابض الإسفينية اليدوية مع إضافة كتل فاصلة بين جسم المقبض ووجه الفك. ستعوض هذه الفواصل الإزاحة، على الرغم من أن الكثير منها سيكون مطلوبًا في حالة اختبار عينات متعددة بسماكات مختلفة من الركيزة.