Temperature Dependence Evaluation of Tensile Shear Strength of Adhesive

Aplikace | 2025 | ShimadzuInstrumentace
Mechanické zkoušky
Zaměření
Materiálová analýza
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Testování tažné smykové pevnosti lepidel je zásadní pro zajištění bezpečných a odolných spojů zejména v automobilovém průmyslu, kde se uplatňují lehké kompozitní materiály a rozmanité substráty. Metoda umožňuje optimalizaci výkonu lepených spojů v extrémních teplotních podmínkách, což vede ke zkrácení výrobních procesů a zvýšení životnosti konstrukcí.

Cíle a přehled studie / článku


Analýza teplotní závislosti tažné smykové pevnosti čtyř typů lepidel ThreeBond (TB1160, TB2049/2149, TB2237J, TB3953) pomocí přesné zkušební stojiny AGX-V2 vybavené termostatickou komorou. Studie sleduje chování lepených spojů v rozsahu od −25 °C do 150 °C, hodnotí typy porušení a variabilitu pevnosti.

Použitá metodika a instrumentace


Zkušební protokol odpovídal normám JIS K 6850, JIS K 6831 a ISO 4587. Specimeny byly vyrobeny ze SUS304 o rozměru 25 × 12,5 mm s tloušťkou vrstvy lepidla 1 mm (TB1160) nebo 3 mm. Po vytvrzení dle individuálních podmínek (23 °C/50 %RH 168 h, 25 °C 24 h, 120 °C 60 min) byly vzorky před testem aklimatizovány v termostatické komoře na cílovou teplotu.

Použitá instrumentace


  • Přesná zkušební stojina AGX-10kNV2D (kapacita 10 kN)
  • Manuální klíšťové čelisti 10 kN, typ Non-Shift Wedge
  • Termostatická komora TCR1WF (rozsah −40 °C až 250 °C, vodou chlazená)
  • Řídící a vyhodnocovací software TRAPEZIUM X-V

Hlavní výsledky a diskuse


  • TB1160: Pevnost výrazně klesá pod 0 °C, zvyšuje se podíl kohezního porušení, větší variabilita výsledků.
  • TB2049/2149: Nejvyšší pevnost při pokojové teplotě, citlivost na nízké teploty způsobena zvýšeným mezivrstvovým (interfacial) porušením.
  • TB2237J: Vysoká tepelná odolnost, pevnost se postupně snižuje s růstem teploty, zachovává ideální kohezivní porušení i při 150 °C.
  • TB3953: Dvoufázový materiál (epoxid + modifikovaný silikon) vykazuje dva skelné přechody; pevnost klesá do 25 °C, stabilizuje se mezi 25–75 °C, opět mírně klesá nad 75 °C.

Analýza typů porušení ukázala, že kohezivní porušení uvnitř lepidla vede k menší variabilitě výsledků než mezivrstvové porušení na rozhraní s podložkou.

Přínosy a praktické využití metody


  • Možnost rychlého a přesného stanovení teplotní závislosti pevnosti lepidel od −40 °C do 250 °C.
  • Dodržení klíčových norem pro hodnotící testy lepených spojů.
  • Optimalizace výběru lepidla pro specifické aplikace (motorové prostory, exteriéry, klimatizované prostředí).

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace reálných servisních cyklů a dynamických zatěžovacích profilů pro prediktivní modelování životnosti.
  • Rozšíření testování na nové materiálové kombinace a tenké vrstvy nanomateriálů.
  • Implementace automatizace a průběžného sledování parametrů v průmyslových linkách (digitální dvojčata).

Závěr


Testování na AGX-V2 s termostatickou komorou TCR1WF prokázalo spolehlivou možnost hodnocení teplotní závislosti tažné smykové pevnosti různých typů lepidel. Získané výsledky umožňují lepší volbu materiálu a nastavení procesních parametrů pro zvýšení odolnosti a životnosti lepených spojů.

Reference


  • Application News No. 01-00799-EN, Shimadzu Corporation, 2025
  • Application News No. 01-00743-EN: Test Speed Dependence Evaluation of Shear Strength of Adhesive and Fracture Observation
  • Application News No. 01-00790-EN: Shear Fatigue Testing of Adhesives

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Shear Fatigue Testing of Adhesives
Test Speed Dependence Evaluation of Shear Strength of Adhesive and Fracture Observation
Evaluation of the Temperature Dependency of Tensile Strength of Electrode Materials for Lithium- Ion Batteries
CASE and Weight Reduction Development of Automobile