Касательные напряжения делают в клеевых конструкциях разными способами, к примеру растяжением соединенных внахлестку материалов. Этим способом определяют адгезию металлов, древесной породы, пластмасс, также резины к резине и металлам. Разные схемы испытаний на сдвиг при растяжении образцов показаны на рисунке.
Установлено, что разрушающее напряжение не находится в зависимости от ширины эталона, но линейно находится в зависимости от его длины до некого предела. При предстоящем увеличении длины эталона разрушающая нагрузка стремится к неизменной величине. Причина этого заключается в концентрации напряжений у концов эталона, вызванной разностью деформаций склепных частей и их извивом.
Испытание клеевых соединений на сдвиг (срез) под действием сжимающих нагрузок более типично для соединения материалов значимой толщины. Время от времени этим методом испытывают и эталоны из тонких слоев металла, но в таких случаях к ним подклеивают для стойкости толстые деревянные бобышки.
Схема испытаний клеевых соединений на сдвиг растягивающей нагрузкой: а—шов однобокий внахлестку; б—двусторонний внахлестку; в—однобокий внахлестку с накладкой; г — двухсторонний внахлестку с накладкой; д — скошенный шов. |
Схемы испытаний клеевых соединений на сдвиг сжимающей нагрузкой: а—однобокое соединение плиточных материалов; б—двухстороннее соединение плиточных материалов; в, г— соединение цилиндра со стержнем, |
Испытание на сдвиг при кручении образцов имеет перед рассмотренными способами растяжения и сжатия одно принципиальное преимущество: при кручении появляется незапятнанный сдвиг без отрывающего усилия. В более чистом виде сдвиг реализуется при скручивании 2-ух тонкостенных цилиндров, склонных торцами. На рисунке приведены схемы испытаний клеевых соединений скручиванием. Описанный в прошлом разделе способ штифтов также полностью подходящ для испытаний кручением. Получаемые при всем этом результаты не зависят от высоты покрытия. Известен также метод измерения адгезии покрытий методом скручивания приклеенных торцами к поверхности покрытия цилиндрических полых либо сплошных стержней.
Схемы испытаний клеевых соединений на сдвиг при кручении:
а— соединение прутьев встык; б— соединение труб внахлестку; в—соединение прута с трубой внахлестку; г— соединение труб встык.
Обширное распространение получили способы измерения адгезии методом выдергивания из блока полимера введенной туда заблаговременно нити корда, железной проволоки либо стеклянной нити (волокна). Нередко таким методом определяют адгезию кордной нити и металло — корда к резине. В текущее время более распространён Н-метод (Аш — способ), нареченный так из-за формы эталона, напоминающего буковку Н. Этот способ употребляют и для определения адгезии стекловолокна к связующему , также для измерения адгезии в системе полимер—металл .
Схема измерения прочности связи корда (текстильного либо железного) с резиной: 1—держатели эталона; 2— резиновые блоки; 3—нить. |
Схема измерения адгезии стекловолокна к связующему; 1—волокно; 2— слой смолы, нанесенной на волокно. |
Сдвиговые усилия появляются на границе меж адгезивом и субстратом и в случае деформации полимерного блока, снутри которого находится субстрат. На этом принципе основан способ измерения адгезии резины к текстилю. При испытании по способу отслоения при статическом сжатии нить корда располагают снутри эталона по поперечнику среднего сечения. Испытание заключается в определении усилия сжатия, при котором сдвиговые напряжения меж резиной и кордом добиваются величины, равной прочности связи меж материалами. Тогда, когда воронкообразное углубление, возникшее на поверхности эталона при его сжатии, исчезает, определяют нагрузку. Момент отслоения нити определяют зрительно либо при помощи тензодатчиков, контролируя величину внутренних напряжений.
При испытании по 1-методу (Аш — способу) кордная нить расположена снутри резинового эталона по его длинноватой оси. Нагрузка при растяжении эталона однообразно растет, а в момент начала отслоения нити наблюдается некое уменьшение напряжения. Отслоение второго конца нити приводит к повторному спаду напряжения, а сам эталон при всем этом очень растягивается. Широкого распространения этот способ не получил.
Аналогичен описанному способ измерения адгезии покрытий к металлам. При формировании пленки в нее вводят отрезки металлической проволоки. Растяжение пленки приводит к отслоению проволоки от полимера.
Для определения адгезии связывающего к стеклянным нитям время от времени используют цилиндрические эталоны, сделанные из ориентированных стеклянных нитей, пропитанных полиэфирной либо эпоксидкой. Об адгезии судят по сопротивлению сжатию повдоль оси этих цилиндров.
Схема измерения адгезии клея к металлам: 1—железная нить; 2—слой клея; 3— планка с отверстием. |
Схема измерения прочности связи резины с кордом при статическом сжатии: а—эталон до тесты; б—сжатый эталон; в—сжатый эталон после отслоения нити. |