Test de résistance au cisaillement des joints adhésifs

Dans cette note d'application, nous allons comparer la force de liaison de différents adhésifs.

Test de résistance au cisaillement des joints adhésifs
Les adhésifs sont utilisés pour assembler des produits de base dans une grande variété de secteurs, des produits de consommation, de la construction, de l'armée et des industries médicales au collage des tuiles de protection thermique utilisées sur la navette spatiale. 

La sélection de l'adhésif approprié est essentielle pour assurer la fiabilité et les performances du produit. 

Dans cette note d'application, nous allons comparer la force de liaison de différents adhésifs.

Les normes ASTM 1002 et DIN 1465 ont été créées pour les tests simples de cisaillement des joints sur les métaux, les fibres et les matières plastiques, pour n'en citer que quelques-uns.

Le nécessaire

Le testeur Chatillon CS1100

Testeur de force motorisé CS1100
Le testeur CS1100 est parfaitement adapté pour la réalisation de tests de cisaillement en environnements de production et de recherche de développement. 

Avec sa petite taille, le testeur de force CS1100 peut être facilement placé sur une table pour des tests de production en chaîne et en recherche de développement. 

L'écran tactile de la tablette du CS1100 rend la tâche encore plus facile pour l'utilisateur, puisqu'une seule pression du doigt lance le test de cisaillement. 

Le testeur a été conçu en pensant à la tranquillité, ce qui en fait la solution parfaite dans les environnements de laboratoire où le silence est précieux.

- Distance de déplacement : de 80 mm (15 in) à 750 mm (29 in)
- Vitesse de la traverse : de 5 à 500 mm/min (de 0,2 à 20 in/min)
- Capacités : 500 et 2 500 N

Attaches 01/4234

Attache à serrage manuel 01/4234
Les attaches à serrage manuel utilisées pour ce test sont les attaches 01/4234 (2 500 N évalués) avec des mords diamantés 01/4244 (30 x 30 mm). 

Il faut tenir compte de plusieurs éléments pour la sélection des poignées / adaptateurs appropriés.  
Pour le test de cisaillement des joints adhésifs, des mords dentelés diamantés seront utilisés pour être certains que les mords sont plus durs que les matériaux testés et que le grain dentelé du mord présente une trame appropriée à éviter les glissements. 
Par exemple, une dentelure trop dense pour le matériau testé obstruerait les dentelures avec des résidus et nécessiterait un nettoyage constant menant à des glissements. Au contraire, une dentelure avec une trame trop large pourrait endommager l'échantillon. 

Ces deux scénarios doivent être pris en compte afin de pouvoir trouver les mords appropriés. 

N'hésitez pas à contacter votre représentant des ventes Ametek pour recevoir une assistance lorsque vous avez des doutes.


Préparation de l'échantillon pour ASTM 1002 et DIN 1465
Une préparation correcte de l'échantillon est essentielle pour garantir des résultats cohérents de tests de cisaillement. 

La longueur totale de l'échantillon peut varier pour tenir compte des attaches et de l'espace de travail du testeur de traction. La partie la plus critique est l'aire de surface sur laquelle les bandes se chevauchent et sont ensuite collées ensemble.


Les 4 étapes de la préparation
Étape 1 – Le nettoyage
Nettoyez soigneusement vos échantillons à l'aide d'un solvant avant d'appliquer l'adhésif.

Solvant de nettoyage

Échantillons nettoyés

Étape 2 - Marquage des zones de liaison
Tracez une ligne, sur la bande de métal de 25 mm, à 12,5 mm. 

Marquez les zones de liaison en marquant une ligne

Étape 3 - Adhésif
Appliquez l'adhésif sur la zone de liaison de manière uniforme, pour que la zone soit entièrement couverte de colle après que les échantillons aient été pressés ensemble. 

Laissez sécher l'adhésif selon les spécifications du fabricant.

Adhésif sur échantillon

Étape 4 - Identification de l'échantillon
Étiquetez et conservez vos échantillons pour analyses après le test. 

Dans cet exemple, les échantillons ont été identifiés comme suit : # 1-3 cyanoacrylate, # 4-6 gel adhésif, # 7-9 colle liquide pour ongles, # 10-11 Colle de liaison pour joints et dalles.  

Échantillons identifiés

Description des tests

Le but de ce test de cisaillement des joints adhésifs est de démontrer les différents comportements des adhésifs pendant et après le test de traction. 

Les paramètres de charge et extension maximales ont été enregistrés pour déterminer la force et l'allongement maximum des différents adhésifs testés avec le testeur Chatillon CS1100. 

L'avantage des attaches 01/4234 est qu'elles permettent de monter les échantillons avec un décalage. 

Les flèches jaunes représentent le décalage et la flèche rouge représente l'axe central. 

Si l'attache ne dispose pas d'un réglage du décalage, il est possible d'introduire des cales entre les mords pour compenser le décalage.

La vitesse du test de cisaillement est réglée sur 1,3 mm/min (0,5”/min) pour l'ASTM 1002.


Résultats des écrans de test CS1100

Pendant les tests d’adhésifs, deux types de défauts sont possibles :
- L’adhésif lui-même a un défaut, c’est défaut de co-adhésion
- L’adhésif se sépare de l’une des faces de l’échantillon, c’est un défaut d’adhésion

Résultat du test de cyanoacrylate

Résultat d'essai d'adhérence du gel

Result de test de liquide pour ongles

Résultat du test de mastic adhésif

Les échantillons d'essai avec les échecs coadhésif

Les échantillons 1 et 2 présentent tous les deux des défauts de co-adhésion, qui indiquent que les résultats réunis à partir de ces deux échantillons représentent vraiment les propriétés de traction pour ces adhésifs.

Si l'adhésif était resté sur un côté de l'échantillon, cela aurait pu indiquer une mauvaise préparation de l'échantillon, un mauvais nettoyage, un écart adhésif incorrect, une température ambiante / humidité ou un temps de séchage inadéquats.

Note ! Ce test suit les directives des normes ASTM 1002 et DIN 1465, et ne doit être utilisé qu’à titre de référence.