ASTM D1002 胶接材料搭接剪切测试权威指南

该标准测量什么？

ASTM D1002 主要在性质上进行比较，因为粘合剂在受控测试环境和单边搭接剪切试样几何结构中的性能不能与实际环境中的性能相关联。在实际应用中，不断变化的环境条件和不均匀的接头几何结构等都会导致粘合剂性能发生变化。

试样

需要使用基材来正确测试粘合剂的强度。就 ASTM D1002 而言，此基材为金属。标准的第 6.4 节中引用了可接受测试的金属的具体类型和等级。试样以单边搭接剪切几何形状制备，其中两块相同的基材具有定义的重叠部分，使用被测粘合剂进行粘合。

测控和破坏模式

ASTM D1002 的执行方式是拉伸承受张力的粘合试样的两端直至其破坏。施加到试样上的拉力会转化为施加到整个粘合区域的剪切应力。结果将包括破坏载荷，通常表示为单位剪切面积以及破坏性质。通常，这可以记录为以下三种破坏类型之一：

• 粘合剂的粘结力 - 粘合剂内部失效
• 粘附到基材 - 粘合剂和基材之间的粘结处失效
• 组合失效 - 粘合剂内部和粘合剂-基材粘结处均失效

ASTM D1002 需要使用恒定应力率或等效位移速率。应力率是使用测试系统的载荷传感器和控制器之间的闭环反馈来执行。载荷传感器的 PID 设置可能需要调整，以便在合理的误差范围内达到所需的应力率。许多客户使用等效十字头位移速率来简化测试。

材料测试系统

大多数 ASTM D1002 搭接剪切测试通常在单柱或双柱通用测试机上进行，如 Instron 的 3400 系列和 6800 系列系统。系统的载荷能力取决于粘合剂的强度，范围通常介于 1 kN 和 30 kN 之间。

夹持解决方案

与单边搭接剪切测试相关的主要难点在于加载链对准。试样的几何形状会导致试样的两个夹持端相互偏移。如果夹持解决方案没有考虑到这种偏移，则可能会产生严重的侧向载荷，从而可能导致过早破坏和数据错误。Instron 的 2710-11X 高级螺丝动作夹具和 2712-04X（5 kN 和 10 kN 承载力）气动侧动夹具都有集成的偏移，因此您可以将夹钳面手动调整至向左或向右。此功能可帮助操作员确保作用力的中心线与加载链的中心线重合。通过在夹具体和夹钳面之间添加垫块，也可以使用手动楔形夹具。这些垫片将补偿偏移量，但如果测试具有不同基材厚度的多个试样，则需要使用许多垫片。