接着剤ボンドのラップブロックせん断強度(ASTM D905

型番:WTF-BA(ステンレス製)

IMG_3582

Fig.1: 組み立てられた固定具(試料を取り付けていない状態

このASTM D905 ラップドブロックせん断試験法(参考文献1)は、主に木材や同様の材料の接着強度を測定するために開発されました。しかし、この方法は他の被着体間の接着剤のせん断強度を測定するためにも用いることができます。

試験装置の構成は全く異なりますが、基本的な試験原理はセクション I-4 で説明した ASTM D4501 ブロックせん断試験法(参考文献 2)と同様です。せん断応力を発生させるために引張荷重ではなく圧縮荷重を加え、大きな正方形ブロックの中央に小さな正方形ブロックを1個接着するのではなく、同じ大きさの2個の正方形ブロックを1/4インチずらして接着しています。しかし、どちらの場合もギロチン型の荷重がかかり、一方のブロックが他方のブロックから剪断されます。ASTM D905の試験治具を次の写真に示します。

標準試料は、高さ1.75インチ、幅2インチの2つのブロックを、1/4インチの垂直方向のスタッガー(ブロック間の垂直方向の1/4インチの段差)で接合したものです。

接合された試料の上部ブロックを治具のベースに置き、ギロチン・アセンブリ(下の写真では取り外されている)を下部ブロックの上に降ろす。ギロチン・アセンブリの上部にある大きなピンは、アセンブリの昇降を容易にするためのハンドルである。ギロチン・アセンブリの載荷面は、アセンブリの残りの部分に対して自由に回転できるようになっており、接着された試料の上面と下面の非平行性に対応できるようになっている。円弧の中の小さなピンは、アセンブリの2つの部分を一緒に保持する。

接着剤のせん断強度は、単純に2つのブロックをせん断するのに必要な力を、ブロック間の接着面積で割ったものです。

IMG_3591

図2:組み立てたギロチン刃(左)を取り外したテストフィクスチャ

追加情報のソース。

1) ASTM Standard D 905-03 (2003), "Standard Test Method for Strength Properties of Adhesive Bonds in Shear by Compression Loading", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (初版は1947年).

 

2) ASTM Standard D 4501-01 (2001), "Standard Test Method for Shear Strength of Adhesive Bonds Between Rigid Substrates by Block-Shear Method", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (初版は1985年)に記載されています。