Kerrostenvälisen leikkauslujuuden (ILSS) määrittäminen

Kerrostenvälinen leikkauslujuus (ILSS) on arvo, joka kuvaa laminaatin eri kerrosten välistä leikkauslujuutta.

Testin tarkoitus

Laminaatin kerrostenvälisen leikkauslujuuden määrittäminen laminaateille, joiden matriisi on hauras, esimerkiksi epoksihartsia, määritetään useimmiten ns. lyhyen taivutusvälin leikkauskokeella (short beam shear, SBS). Koe hyödyntää sitä tosiasiaa, että taivutuskokeissa esiintyy aina leikkausjännityksiä. Jos näytteen leveys on pieni suhteessa sen paksuuteen, ovat syntyvät leikkausjännitykset hyvin suuria suhteessa tavallisiin taivutusmomentin synnyttämiin voimiin. Tämä mahdollistaa leikkausjännityksen tuottamisen hauraaseen matriisimateriaaliin, mikä mahdollistaa leikkauslujuuden mittaamisen.

Syntyvän murtuman tyypistä riippuen tämä auttaa luonnehtimaan matriisimateriaalin leikkauslujuutta, tai kuitujen ja matriisin välistä sidosvoimakkuutta.

Kyseinen menetelmä on suhteellisen helppo toteuttaa, ja tarvitsee testaustyökalun, jossa on hyvät yhdensuuntaisuusominaisuudet ja joka kykenee taivutuspainimen tarkkaan keskiöintiin. Yksinkertaisuutensa ansiosta menetelmä on suosittu laadunhallinnassa, ja se soveltuu hyvin materiaalien vertailemiseen.

Menetelmän avulla on kuitenkin mahdollista määrittää vain näkyviä, tasomaisia leikkausominaisuuksia, koska murtumat tapahtuvat yleensä taivutuskärjen lähellä, mikä voi vaikuttaa mittaustuloksiin.

Vakiomuotoisten laminaattien testaaminen

  • Materiaalinkehityksessä testataan vakiomuotoisia, 2 mm paksuisia laminaatteja. Riippuen käytetystä standardista tukietäisyys on 8 tai 10 mm ja täytyy asettaa ± 0,1 mm:n tarkkuudella. Standardi EN 2563 määrittää taivutuspainimelle hyvin pienen ± 0,02 mm virherajan.
  • ZwickRoell:n testaustyökalut yksinkertaistavat näytteen keskiöintiä ja leveyden asettamista, sekä tukien tarkkaa yhdensuuntaisuutta. 

Valmiista rakenteista peräisin olevien laminaattien testaaminen 

Eri lähteistä peräisin olevien laminaattien paksuudet voivat poiketa huomattavasti toisistaan. Näissä tilanteissa on tärkeää, että tukietäisyyden ja laminaatin paksuuden välinen suhde pysyy aina samana. Leveys on saatava asetettua tarkasti jokaiselle koesarjalle mahdollisimman pienellä vaivalla, ja keskeisyyttä ei pitäisi joutua asettamaan yhtä kertaa enempää. ZwickRoell:n ILSS testaustyökalussa on tätä tarkoitusta varten vastasuuntainen pääruuvi. Tuet voidaan siten asettaa halutulle leveydelle keskipisteen kohdistus samalla säilyttäen. Tukien sivuissa olevat mitta-asteikot mahdollistavat tukietäisyyden tarkan mittaamisen. 
Ylös