복합재 굴곡 시험

복합재 굴곡 시험은 3점 또는 4점 시험법을 사용하여 수행합니다. 측정된 굴곡 계수와 굴곡 강도는 라미네이터 구조의 영향을 강하게 받으므로 측정된 인장 성질과 상관 관계가 없습니다.

시험의 목적

굴곡 시험은 중요한 기계적 특성을 측정하기 위해 수행됩니다. 시편의 라미네이트는 하단에 인장 하중이, 상단에 압축 하중이 가해집니다. 라미네이트 면 중앙에는 하중이 가해지지 않습니다. 더불어 이 시험 설정에서는 면내 전단 응력이 발생하는데, 이는 시편 두께에 비례하여 넓은 범위를 선택하여 최소화할 수 있습니다.

다방향 라미네이트의 경우, 굴곡 시험을 사용하여 레이업(layup) 오류를 식별할 수 있으며, 이는 품질 관리 및 제품 수입 검사에 유용합니다.

굴곡 시험에서 정확하고 재현 가능한 시험 결과를 얻기 위해서는 툴 지지대 및 다이의 정밀한 정렬도 필수입니다. ZwickRoell은 이러한 유형의 시험을 위해 모든 요소를 다른 요소들에 맞춰 정밀하게 조정할 수 있는 특수 굴곡 툴을 개발했습니다.

3점 굴곡 시험

복합재 3점 굴곡 시험은 일반적이고 수행하기 쉽습니다. 기계 변형이 보상되는 경우 시험기 크로스헤드의 이동을 모니터링하여 굴곡을 측정할 수 있습니다.

굴곡 계수는 10% ~ 50% Fmax(EN 2562)나 10% ~ 25% Fmax(EN 2746), 또는 2개의 변형률 한도(ISO 및 ASTM) 사이에서 측정됩니다.
범위 대 두께 비율은 ASTM에 의해 32.1로 정의됩니다. ISO는 GFRP에 20:1을, CFRP에 40:1을 사용하며, EN 표준은 GFRP에 16:1을, CFRP에 40:1을 사용하므로 시편에 낮은 전단 하중만 가합니다.

4점 굴곡 시험

복합재 4점 굴곡 시험의 장점은 이중 다이의 힘 적용 지점 사이에 전단 하중이 없는 영역입니다.

굴곡 계수는 변형률 0.05% ~ 0.25%(ISO 14125) 또는 변형률 0.1% ~ 0.3%(ASTM D7264) 사이에서 측정됩니다.
중앙 지지 범위는 하단 지지 범위의 1/3(ISO 14125) 또는 1/2(ASTM D7264)입니다. 범위 대 두께 비율은 ASTM에서 32:1입니다. ISO는 GFRP에 22.5:1을, CFRP에 40.5:1을 사용합니다.
표준에 따르면 굴곡은 지지대 사이 중간에서 직접 측정할 수 있습니다.