Wytrzymałość na ścinanie międzywarstwowe (ILSF) / Interlaminar shear strength (ILSS) zgodnie z ASTM D2344
Wytrzymałość na ścinanie międzywarstwowe ILSF (ILSS interlaminar shear strength) materiałów kompozytowych wzmocnionych włóknem opisuje wytrzymałość na ścinanie pomiędzy powierzchniami laminatu kompozytu i jest określana w testach krótkiego zginania. Wykonanie badania opisano w normach ASTM D 2344, EN 2563 lub EN ISO 14130.
Cel & Przeprowadzenie Próby & Wymiary Obliczenie Urządzenie badawcze ILSS Odpowiednie maszyny badawcze Downloads
Cel testu ILSS & Przeprowadzenie zgodnie z ASTM D2344
W przypadku laminatów o kruchej osnowie, np. wykonanych z żywicy epoksydowej, wytrzymałość na ścinanie międzywarstwowe określa się zazwyczaj w teście krótkiego zginania (SBS) . Wykorzystuje to fakt, że naprężenia ścinające zawsze występują w próbie zginania. Jeżeli odległość podparcia jest mała w porównaniu do grubości próbki do badań, występujące naprężenia ścinające są bardzo duże w porównaniu z naprężeniami normalnymi generowanymi przez moment zginający. W ten sposób w kruchych materiałach osnowy można wygenerować pęknięcie naprężeniowe, co umożliwia pomiar wytrzymałości na ścinanie.
W zależności od rodzaju zniszczenia można w ten sposób scharakteryzować wytrzymałość materiału osnowy na ścinanie lub jakość połączenia włókno-osnowa.
Próbę krótkiego zginania można przeprowadzić zgodnie z różnymi normami, takimi jak ASTM D 2344, EN 2563 lub EN ISO 14130 . Długość próbki, szerokość próbki i szerokość podpory są definiowane dla nominalnej geometrii próbki w odniesieniu do grubości próbki, chociaż zdefiniowane stosunki różnią się w poszczególnych normach. Informacje, dotyczące średnic noży ściskających i podpór są również różne.
Metoda badania jest stosunkowo prosta w użyciu i wymaga prostego narzędzia, które ma dobre możliwości ustawienia i dokładne centrowanie stempla zginającego . Z tego powodu metoda ta jest często stosowana do monitorowania jakości i nadaje się do porównywania materiałów.
Jednakże metoda ta zapewnia jedynie pozorne właściwości ścinające, ponieważ wierzchołki naprężeń ściskających zwykle występują w pobliżu noża zginającego, co wpływa na wynik pomiaru.
Próbki i wymiary przy pomiarach wytrzymałości na ścinanie międzywarstwowe (ILSS)
Badanie standardowych laminatów:
- Podczas opracowywania materiałów zwykle bada się standardowe laminaty o grubości 2 mm . W zależności od obowiązującej normy odstęp podpór wynosi wówczas 8 oder 10 mm i należy ją ustawić z dokładnością do ± 0,1 mm. W odniesieniu do centrowania noża ściskającego norma EN 2563 określa bardzo wąską tolerancję ± 0,02 mm.
- Narzędzia badawcze firmy ZwickRoell mogą wykonać tę pracę wygodnie i precyzyjnie pod względem centrowania i rozstawu podpór, a także równoległości podpór.
Badanie laminatów z gotowych konstrukcji:
- Laminaty wykonane z profili, paneli lub komponentów są często dostępne w różnych grubościach. Ważne jest przy tym zachowanie stosunku odstępu podpór do grubości laminatu. W tym celu należy przy każdej serii testów móc precyzyjnie i przy niewielkim wysiłku dopasować odstęp podpór oraz zachować raz ustawione centrowanie.
- W tym celu narzędzie ILSS firmy ZwickRoell jest wyposażone w przeciwbieżne wrzeciono. Podpory można regulować na odpowiedni odstęp, zachowując punkt środkowy. Zdefiniowane powierzchnie pomiarowe po bokach wsporników umożliwiają precyzyjną kontrolę odstępu.
Urządzenie badawcze do określania wytrzymałości na ścinanie międzywarstwowe ILSS
Zakres stosowania: Określenie wytrzymałości na ścinanie międzywarstwowe (ILSS) zgodnie z ASTM D2344, EN 2563, ISO 14130, EN 2377
Opis funkcji: Urządzenie jest urządzeniem do 3-punktowego zginania. Badania ILSS są typową metodą monitorowania jakości. Nadają się do porównywania materiałów. Ze względu na mały odstęp podpór szczególnie ważne jest dokładne ustawienie stempla zginającego względem noża zginającego. Zapewnia to ramię stempla gnącego. Ramię można zamocować w celu zainstalowania próbki. Ponadto podczas badania w komorach temperaturowych czujnik temperatury można przymocować do ramienia stempla gnącego blisko próbki. Stosunek grubości podpory jest bardzo krótki i wynosi 10 mm. W rezultacie w próbce występują duże siły ścinające i stosunkowo małe momenty zginające. Proces zapewnia jedynie pozorne właściwości ścinające, ponieważ wierzchołki naprężeń występują w pobliżu noża zginającego.
Zalety urządzenia badawczego ILSS firmy ZwickRoell:
- Precyzyjne centrowania noża zginającego do stempla gnącego
- Proste przestawienie noży zginających
- Możliwość mocowania czujnika temperatury w pobliżu próbki
- Możliwe siły do 20 kN
- Szybko wymienialne noże gnące i stemple gnące
- W przypadku zmiany grubości laminatu, noże gnące można szybko i precyzyjnie wyregulować za pomocą opcjonalnie dostępnej regulacji wrzeciona
Często zadawane pytania dotyczące wytrzymałości na ścinanie / wytrzymałości na ścinanie międzywarstwowe
Oznaczanie wytrzymałości na ścinanie międzywarstwowe materiałów kompozytowych wzmocnionych włóknem służy do monitorowania jakości elementów poddawanych naprężeniom ścinającym. Wytrzymałość na ścinanie międzywarstwowe (ILSF) (ewent. ILSS = interlaminar Shear Strength) opisuje wytrzymałość na ścinanie pomiędzy powierzchniami laminatu kompozytu.
Do obliczenia wytrzymałości na ścinanie międzywarstwowe stosuje się następujące równanie
Fm = Maksymalna siła ściskająca Newtonach
B = zmierzona szerokość próby
d = zmierzona grubość próby
Skorzystaj z wiodącego oprogramowania badawczego w badaniu materiałów
Oprogramowanie badawcze testXpert firmy ZwickRoell oferuje:
- Prosta obsługa: Rozpocznij badanie natychmiast i po prostu bądź ekspertem – z maksymalną ochroną.
- Bezpieczne i wydajne badanie: Skorzystaj z wiarygodnych wyników badań i maksymalnej wydajności badania.
- Elastyczna integracja: testXpert idealnie pasuje do wszystkich Twoich aplikacji i procesów – po prostu zapewnia bardziej efektywny Workflow
- Przyszłościowy Design: Oprogramowanie badawcze na cały cykl życia, gotowe na przyszłe zadania badawcze!