Interlaminaire afschuifsterkte (ILSS) volgens ASTM D2344
De interlaminaire afschuifsterkte (ILSS) van vezelversterkte composieten beschrijft de afschuifsterkte tussen laminaatvlakken van composieten en wordt bepaald met de short beam shear test. De uitvoering van de test wordt beschreven in de normen ASTM D2344, EN 2563 en EN ISO 14130.
Doel en uitvoering Samples & afmetingen Berekening ILSS testopstelling Passende testmachines Downloads
Doel van de ILSS test en uitvoering volgens ASTM D2344
Bij laminaten met een brosse matrix bv. epoxyhars, wordt de interlaminaire afschuifsterkte gewoonlijk bepaald in een buigtest op een korte balk (SBS). Daarbij wordt gebruik gemaakt van het feit dat in een buigtest ook steeds afschuifspanningen optreden. Bij een kleine afstand tussen de steunen ten opzichte van de dikte van het sample zijn de optredende afschuifspanningen zeer groot in vergelijking met de door het buigmoment opgewekte normaalspanningen. Op deze manier kan bij brosse matrixmaterialen een afschuifbreuk opgewekt worden, wat het mogelijk maakt de afschuifsterkte te bepalen.
Afhankelijk van de soort breuk kunnen op deze manier de afschuifsterkte van het matrixmateriaal of de kwaliteit van de binding tussen matrix en vezels bepaald worden.
De short beam shear test kan uitgevoerd worden volgens verschillende normen, waaronder ASTM D2344, EN 2563 of EN ISO 14130.
Deze testmethode is relatief eenvoudig in gebruik en vereist een eenvoudig werktuig, dat goed uitgelijnd kan worden en waarbij de drukstempel goed gecentreerd kan worden. Daarom wordt deze testmethode vaak gebruikt in de kwaliteitscontrole en bij de vergelijking tussen materialen.
De test levert echter enkel schijnbare afschuifeigenschappen, aangezien in de buurt van de buigvin normaal gezien drukspanningspieken optreden die de meetwaarden beïnvloeden.
Samples en afmetingen voor meting van de interlaminaire afschuifsterkte (ILSS)
Testen van standaard laminaten:
- Bij de ontwikkeling van materialen worden gewoonlijk standaard laminaten van 2 mm dik getest. Afhankelijk van de gebruikte norm bedraagt de afstand tussen de steunen dan 8 of 10 mm en moet deze ingesteld worden met een nauwkeurigheid tot ±0,1 mm. EN 2563 definieert een zeer kleine tolerantie van ±0,02 mm voor de buigvin.
- De ZwickRoell opstelling vereenvoudigt het centreren van het sample en het instellen van de overspanning, maar ook de precieze parallelle uitlijning van de steunen.
Testen van laminaten uit afgewerkte structuren:
- Laminaten uit profielen, platen of onderdelen hebben vaak afwijkende dikten. Hierbij is het belangrijk dat de verhouding van de afstand tussen de steunen tot de dikte van het laminaat gerespecteerd wordt. Hiervoor moet de afstand tussen de steunen met minimale moeite exact voor elke test instelbaar zijn terwijl de éénmalig ingeregelde centrering in het midden behouden blijft.
- De ILSS opstelling van ZwickRoell is hiervoor uitgerust met een spindel. De steunpunten kunnen ingesteld worden op de gewenste overspanning terwijl het center behouden blijft. Dankzij de gedefinieerde meetvlakken aan de zijkanten van de steunen kan de afstand exact gecontroleerd worden.
Testopstelling voor het bepalen van de interlaminaire afschuifsterkte (ILSS)
Toepassingen:
Functiebeschrijving: De ILSS test is een typische methode voor kwaliteitscontrole. Hij is geschikt voor het vergelijken van materialen. Omwille van de korte overspanning is het bijzonder belangrijk dat de stempel exact uitgelijnd is ten opzichte van de steunpunten. Dit wordt verzekerd door de arm. De arm kan vastgezet worden voor het plaatsen van het sample. Daarnaast kan een temperatuursensor vastgemaakt worden aan de arm, dichtbij het sample, voor tests in een temperatuurkast. Met 10 mm is de overspanning/dikte verhouding zeer klein. Daardoor ontstaan hoge afschuifkrachten en relatief lage buigmomenten in het sample. Deze methode levert enkel schijnbare afschuifeigenschappen, aangezien spanningspieken optreden in de buurt van de buigvin.
Voordelen van de ILSS testopstelling van ZwickRoell:
- Precieze uitlijning van de buigvin ten opzichte van de steunpunten
- Makkelijk bijregelen van de steunpunten
- Optionele plaatsing van een temperatuursensor in de buurt van het sample
- Krachten tot 20 kN mogelijk
- Snel wisselen van steunpunten en buigvinnen
- Met de optioneel verkrijgbare spindelverstelling kunnen de steunpunten snel en precies bijgeregeld worden in functie van de dikte van het laminaat
Vaak gestelde vragen over afschuifsterkte / interlaminaire afschuifsterkte
De bepaling van de interlaminaire afschuifsterkte van vezelversterkte composieten gebeurt voor kwaliteitscontrole van op afschuiving belaste componenten. De interlaminaire afschuifsterkte (ILSS) beschrijft de afschuifsterkte tussen de laminaire vlakken van composieten.
Voor het berekenen van de interlaminaire afschuifsterkte (ILSS) gebruiken we de volgende vergelijking, waarbij
Fm = maximale drukkracht in Newton
B = gemeten breedte van het sample
d = gemeten dikte van het sample
Profiteer van de voornaamste testsoftware voor materiaaltests
De ZwickRoell testXpert testsoftware brengt:
- Eenvoudige bediening: begin meteen te testen en word een testXpert met oog voor maximale veiligheid.
- Betrouwbaar en efficiënt testen: Haal voordeel uit betrouwbare testresultaten en maximale testefficiëntie.
- Flexibele integratie: testXpert is de optimale oplossing voor al uw toepassingen en processen: eenvoudig gesteld, een effectievere workflow.
- Toekomstzeker design: testsoftware voor de volledige levenscyclus, klaar voor uw toekomstige testtaken!