Τι είναι η Δοκιμή διάτμησης;
Η δοκιμή διάτμησης είναι μια δοκιμή κατά την οποία εφαρμόζεται φορτίο σε ένα δοκίμιο παράλληλο στη διατομή του ενώ μετράται η διατμητική αντοχή. Ανάλογα με την εφαρμογή, χρησιμοποιούνται διατάξεις διάτμησης πέδιλου, διάτμησης διάτρησης ή διάτμησης πείρου.
Σκοπός της Δοκιμή διάτμησης
Ο σκοπός είναι να προσδιοριστεί η μέγιστη τάση που μπορεί να φέρει ένας σύνδεσμος ή ένα υλικό υπό διατμητικά φορτία.
Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Δοκιμή διάτμησης;
- Αυτοκόλλητες αρθρώσεις αγκαλιάς
- Plastik levhalar
- Αρμοί πριτσινιών και πείρων
- Συγκολλημένες αρθρώσεις περιτύλιξης
- Σύνθετες συγκολλημένες επιφάνειες
Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Δοκιμή διάτμησης;
Πρότυπα σχετικά με τη Δοκιμή διάτμησης
- ISO 4587
- ASTM D1002
- ASTM D732
- ASTM B565
Συνθήκες της Δοκιμή διάτμησης
- Ταχύτητα φόρτωσης
- Σταθερό επιτόκιο ανά πρότυπο. τυπικά 1,3 mm/min στο ISO 4587
- Μήκος επικάλυψης
- Καθορίζεται στο πρότυπο για δοκιμές κόλλας (ISO 4587: 12,5 mm)
- Περιβάλλο
- 23 °C ± 2 °C και 50% ± 5 σχετική υγρασία
- Χρόνος θεραπείας
- Η κατάσταση ωρίμανσης που δηλώνεται από τον κατασκευαστή της κόλλας πρέπει να συμπληρωθεί
Εξοπλισμός για τη Δοκιμή διάτμησης
- Καθολική μηχανή δοκιμών
- Εξέδρα διάτμησης ή διάτρησης
- Σαγόνια που πιάνουν
- Θάλαμος κλιματισμού
Απαιτήσεις δείγματος για τη Δοκιμή διάτμησης
- Σε μια άρθρωση αγκαλιάς, τα δύο μέρη προετοιμάζονται με την επικάλυψη που ορίζεται στο πρότυπο
- Η μέθοδος προετοιμασίας της επιφάνειας πρέπει να καταγράφεται
- Γενικά τουλάχιστον πέντε δείγματα ανά σετ
- Το πάχος της κόλλας πρέπει να ελέγχεται
Διάρκεια της Δοκιμή διάτμησης
Η δοκιμή ανά δείγμα διαρκεί λίγα λεπτά. Εάν απαιτείται σκλήρυνση με κόλλα, η συνολική διάρκεια εξαρτάται από το χρόνο σκλήρυνσης.
Διαδικασία της Δοκιμή διάτμησης
- 1Τα δείγματα προετοιμάζονται με τη γεωμετρία που ορίζεται στο πρότυπο και σκληραίνουν.
- 2Η προετοιμασία έχει ολοκληρωθεί.
- 3Το δείγμα τοποθετείται αξονικά στις λαβές.
- 4Το φορτίο εφαρμόζεται με τον καθορισμένο ρυθμό και καταγράφεται η δύναμη αστοχίας.
- 5Καθορίζεται ο τρόπος αστοχίας (συγκολλητικό, συνεκτικό ή μεικτό).
Κριτήρια αποδοχής της Δοκιμή διάτμησης
Το κριτήριο αποδοχής δίνεται στην προδιαγραφή ως ελάχιστη διατμητική αντοχή. Σε δοκιμές κόλλας, ο τρόπος αστοχίας μπορεί επίσης να είναι κριτήριο.
Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων
Η διατμητική αντοχή βρίσκεται διαιρώντας τη δύναμη αστοχίας με την περιοχή διάτμησης. Ο τρόπος αποτυχίας παρέχει πληροφορίες σχετικά με την ποιότητα των ομολόγων και αναφέρεται ξεχωριστά στην αναφορά.
Έκθεση της Δοκιμή διάτμησης
- Εφαρμόστηκε πρότυπο
- Γεωμετρία δείγματος και περιοχή επικάλυψης
- Προετοιμασία επιφάνειας και συνθήκες σκλήρυνσης
- Δύναμη αστοχίας και αντοχή σε διάτμηση
- Τρόπος αποτυχίας
Διαπίστευση
Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.
Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.
Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσειςΣχετικοί Κανονισμοί
- Προδιαγραφές δομικής κόλλας
- Πρότυπα προϊόντων συνδετήρων
Mekanik Testler — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;
Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Δοκιμή διάτμησης· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.
Οι μηχανικές δοκιμές μετρούν πώς συμπεριφέρεται ένα υλικό ή εξάρτημα υπό δύναμη. Η οικογένεια εκτείνεται από στατική φόρτιση (εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη) έως εξαρτώμενη από τον χρόνο συμπεριφορά (κόπωση, ερπυσμός), και από σκληρότητα και φθορά έως δυσθραυστότητα.
Το κοινό χαρακτηριστικό αυτών των δοκιμών είναι ότι το αποτέλεσμα αναφέρεται ως ιδιότητα υλικού. Το όριο διαρροής ή η σκληρότητα δεν είναι απόφαση συμμόρφωσης· είναι αριθμητικά δεδομένα με τα οποία θα συγκριθεί ο σχεδιασμός και το πρότυπο προϊόντος. Οι εκθέσεις μηχανικών δοκιμών επομένως συνήθως αποτελούν είσοδο για μηχανική απόφαση παρά για έγκριση προϊόντος — επιλογή υλικού, συντελεστής ασφαλείας, πρόβλεψη διάρκειας ζωής.
Η διάκριση μεταξύ στατικής και δυναμικής συμπεριφοράς είναι το κλειδί για την κατανόηση του τομέα. Ένα εξάρτημα μπορεί να φαίνεται εντελώς αφόρτιστο υπό στατικό φορτίο αλλά να σπάει υπό επαναλαμβανόμενη φόρτιση· η θραύση κόπωσης συμβαίνει σε τάσεις πολύ κάτω από το όριο διαρροής και δεν δίνει προειδοποίηση. Για περιστρεφόμενα, δονούμενα ή κυκλικά φορτιζόμενα εξαρτήματα, μια δοκιμή εφελκυσμού μόνη της δεν αποτελεί επομένως επαρκές αποδεικτικό στοιχείο.
Οι συνθήκες δοκιμής καθορίζουν το αποτέλεσμα, και αυτό είναι κρίσιμο για την αναγνωσιμότητα της έκθεσης: γεωμετρία δοκιμίου, ρυθμός φόρτισης, θερμοκρασία, ρύθμιση συνθηκών και διάταξη σύσφιξης. Το ίδιο υλικό δίνει διαφορετικές τιμές υπό διαφορετικές συνθήκες. Στα πλαστικά η επίδραση ρυθμού είναι πολύ έντονη, στα μέταλλα η επίδραση θερμοκρασίας· στα σύνθετα ο προσανατολισμός του δοκιμίου αλλάζει εντελώς το αποτέλεσμα.
Η σκληρότητα είναι η πιο κακώς χρησιμοποιούμενη μέτρηση στον τομέα. Επειδή είναι γρήγορη, σχεδόν μη καταστροφική και φθηνή, χρησιμοποιείται συχνά αντί της αντοχής. Υπάρχουν πίνακες μετατροπής σκληρότητας σε αντοχή, αλλά είναι κατά προσέγγιση και εξαρτώνται από την ομάδα υλικού· η χρήση τους ως μόνο αποδεικτικό στην αποδοχή υλικού είναι λανθασμένη.
Η πλευρά της μηχανικής θραύσης απαιτεί ειδική επάρκεια. Οι μετρήσεις δυσθραυστότητας και ρυθμού ανάπτυξης ρωγμής κόπωσης καθιστούν δυνατό τον υπολογισμό πόσο θα αντέξει μια ρηγματωμένη κατασκευή· αποτελούν τη βάση του σχεδιασμού ανοχής βλάβης σε τομείς όπως εξοπλισμός υπό πίεση, αεροπορικές κατασκευές και αγωγοί.
Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα
Στατικές δοκιμές
Εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη, διάτμηση και στρέψη. Λαμβάνονται όριο διαρροής και αντοχή σε εφελκυσμό, επιμήκυνση και μέτρο ελαστικότητας.
Δοκιμές κρούσης
Κρούση εντομής Charpy και Izod· η συμπεριφορά μετάβασης εύθραυστου-όλκιμου του υλικού καθορίζεται συναρτήσει της θερμοκρασίας.
Σκληρότητα
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore και μικροσκληρότητα. Πολύτιμη για το βάθος επεξεργασίας επιφάνειας και τοπικές διαφορές αντοχής.
Κόπωση
Αξονική κόπωση ελεγχόμενη από δύναμη και παραμόρφωση, κόπωση κάμψης· καμπύλες S-N και όριο αντοχής.
Ερπυσμός και χαλάρωση τάσης
Συμπεριφορά υπό μακροχρόνιο φορτίο σε υψηλή θερμοκρασία· καθοριστική για υλικά λεβήτων, στροβίλων και εξοπλισμού υπό πίεση.
Μηχανική θραύσης
Δυσθραυστότητα επίπεδης παραμόρφωσης, ολοκλήρωμα J, CTOD και ρυθμός ανάπτυξης ρωγμής κόπωσης.
Φθορά και τριβή
Φθορά Taber και περιστρεφόμενου τυμπάνου, μετρήσεις συντελεστή τριβής.
Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα
- Ο υπολογισμός αντοχής από σκληρότητα είναι κατά προσέγγιση· δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μόνο αποδεικτικό στην αποδοχή υλικού.
- Η επαρκής στατική αντοχή δεν αποδεικνύει την αντοχή σε κόπωση· ένα κυκλικά φορτιζόμενο εξάρτημα απαιτεί ξεχωριστή δοκιμή.
- Αν δεν αναφέρονται ο ρυθμός δοκιμής και η θερμοκρασία, το αποτέλεσμα δεν είναι συγκρίσιμο — ιδίως σε πολυμερή και σύνθετα υλικά.
- Ένα δοκίμιο δοκιμής και το πραγματικό εξάρτημα ενδέχεται να μην δίνουν την ίδια τιμή· ο προσανατολισμός καλουπιού, οι γραμμές συγκόλλησης και οι διαφορές επιφανειακής επεξεργασίας έχουν όλες επίδραση.
- Μια τιμή αντοχής που δίνεται για ένα σύνθετο υλικό χωρίς αναφορά στον προσανατολισμό του δοκιμίου είναι χωρίς νόημα.
- Τα αντίστοιχα ASTM και ISO μετρούν το ίδιο μέγεθος αλλά χρησιμοποιούν διαφορετική γεωμετρία δοκιμίου· τα αποτελέσματα δεν θεωρούνται άμεσα ισοδύναμα.
Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα
- Επαλήθευση σχεδιασμού και επιλογή υλικού
- Έλεγχος εισερχόμενου υλικού και έγκριση προμηθευτή
- Πλήρωση των μηχανικών απαιτήσεων του προτύπου προϊόντος
- Ανάλυση αστοχίας, πρόβλεψη διάρκειας ζωής και υπολογισμός ανοχής βλάβης
- Επαλήθευση διεργασιών θερμικής και επιφανειακής κατεργασίας
Σχετικά τεστ
Συχνές ερωτήσεις για τη Δοκιμή διάτμησης
Γιατί αναφέρεται ο τρόπος αποτυχίας;
Το εάν η ίδια η κόλλα απέτυχε ή διαχωρίστηκε από την επιφάνεια αλλάζει την ερμηνεία του αποτελέσματος. Ο διαχωρισμός από την επιφάνεια δείχνει γενικά ένα ζήτημα προετοιμασίας της επιφάνειας.