ISO 11003-1-2001 Adhesives - Determination of shear behaviour of structural adhesives - Part 1 Torsion test method using butt-bonded hollow cylinders《粘合剂 结构胶粘剂抗.pdf

1、NORME INTERNATIONALE ISO 11003-1 Deuxime dition 2001-12-01 Numro de rfrence ISO 11003-1:2001(F) ISO 2001 Adhsifs Dtermination du comportement en cisaillement dadhsifs structuraux Partie 1: Mthode dessai en torsion de cylindres creux colls bout bout Adhesives Determination of shear behaviour of struc

2、tural adhesives Part 1: Torsion test method using butt-bonded hollow cylindersISO 11003-1:2001(F) ii ISO 2001 Tous droits rservs PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imp

3、rim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licence autorisant lutilisation de ces polices et que celles-ci y soient installes. Lors du tlchargement de ce fichier, les parties concernes acceptent de fait la responsabilit de ne pas enfreindre le

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6、dessous. ISO 2001 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lISO ladress

7、e ci-aprs ou au comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.ch Web www.iso.ch Imprim en SuisseISO 11003-1:2001(F) ISO 2001 Tous droits rservs iii Sommaire Page 1 Domaine dappli

8、cation 1 2 Rfrences normatives . 1 3 Principe . 1 4 Appareillage 1 5 prouvette 3 6 Conditions dessai 6 7 Mode opratoire . 6 8 Calculs 7 9 Fidlit 7 10 Rapport dessai . 8ISO 11003-1:2001(F) iv ISO 2001 Tous droits rservs Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration

9、 mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales,

10、 gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes

11、 dans les Directives ISO/CEI, Partie 3. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait

12、que certains des lments de la prsente partie de lISO 11003 peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. La Norme internationale ISO 11003-1 a

13、 t labore par le comit technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comit SC 11, Produits. Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition (ISO 11003-1:1993), dont elle constitue une rvision technique. LISO11003 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titre gnral Adhsifs D termination du

14、 comportement en cisaillement dadhsifs structuraux: Partie 1: Mthode dessai en torsion de cylindres creux colls bout bout Partie 2: Mthode dessai en traction sur prouvette paisseNORME INTERNATIONALE ISO 11003-1:2001(F) ISO 2001 Tous droits rservs 1 Adhsifs Dtermination du comportement en cisaillemen

15、t dadhsifs structuraux Partie 1: Mthode dessai en torsion de cylindres creux colls bout bout 1 Domaine dapplication La prsente partie de lISO 11003 spcifie un essai de cisaillement pour la caractrisation des adhsifs dans un joint. Les proprits de contrainte/dformation de cisaillement de ladhsif (y c

16、ompris le module de cisaillement) sont utiles pour les travaux de conception assiste, par exemple par la mthode des lments finis. 2R frences normatives Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui y est faite, constituent des dispositions valables po

17、ur la prsente partie de lISO 11003. Pour les rfrences dates, les amendements ultrieurs ou les rvisions de ces publications ne sappliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fonds sur la prsente partie de lISO 11003 sont invites rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus

18、rcentes des documents normatifs indiqus ci-aprs. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document normatif en rfrence sapplique. Les membres de lISO et de la CEI possdent le registre des Normes internationales en vigueur. ISO 291:1997, Plastiques Atmosphres normales de conditionnement et d

19、essai ISO 4588:1995, Adhsifs Lignes directrices pour la prparation de surface des mtaux ISO 10365:1992, Adhsifs Dsignation des principaux facis de rupture 3P r i n c i p e La dformation en cisaillement dun adhsif dans un joint annulaire entre deux cylindres creux, ainsi que le moment de force, sont

20、mesurs et enregistrs jusqu la rupture du joint. 4 Appareillage 4.1 Machine dessai de torsion, de performance minimale , de prfrence . Une autre alternative consiste utiliser une machine dessai en traction. La machine doit comporter un quipement pour lenregistrement du couple instantan avec une erreu

21、r infrieure . Les mchoires doivent tre prcisment alignes, et tous les boulons et orifices, si des mchoires hydrauliques ne sont pas disponibles, doivent tre soigneusement usins de sorte que les prouvettes soient montes sur lappareil et essayes libres de contraintes non contrles. La machine de tracti

22、on doit tre quipe dune enceinte thermostate adquate si des essais des tempratures diffrentes de lambiante sont ncessaires. 4.2 Capteur de dplacement (voir Figure1), capable de mesurer, aussi prs que possible du joint, le dplacement relatif des deux substrats de lun par rapport lautre, cest-dire la d

23、formation de ladhsif. Le capteur et la cible qui lui est associe doivent tre fixs solidement sur les deux substrats comme indiqu sur la Figure 1. Lchelle de lappareil de mesure du dplacement doit tre ajustable pour permettre la lecture pleine 300 Nm 1 000 Nm 1%ISO 11003-1:2001(F) 2 ISO 2001 Tous dro

24、its rservs chelle de jusqu . Lquipement doit tre capable de mesurer des dplacements avec une prcision de . Le capteur doit avoir un poids faible et tre de construction robuste puisquil est soumis de fortes acclrations lors de la rupture de lprouvette. Lgende 1 Support 2 Chaise de la cible (sur le su

25、pport suprieur) 3 Joint dadhsif 4 Chaise du capteur (sur le support infrieur) 5 Capteur de dplacement 6 Cible Figure 1 prouvette bout bout, avec le capteur de dplacement, comme monte sur la machine dessai 2 m 1 000 m 1 mISO 11003-1:2001(F) ISO 2001 Tous droits rservs 3 5 prouvette 5.1 Prparation 5.1

26、1 Matriau des supports Un alliage daluminium ou de lacier sont des matriaux adapt pour les supports. Dautres matriaux sont acceptables pourvu que le matriau (y compris les couches superficielles provenant dun traitement de surface) ait un module de cisaillement au moins dix fois plus lev que celui

27、de ladhsif. 5.1.2 Prparation des surfaces Prparer les surfaces destines tre colles selon lISO 4588 ou toute mthode conduisant une rupture cohsive dans le joint adhsif. 5.1.3 Assemblage Prparer les prouvettes selon les instructions du fabricant de ladhsif. Linformation relative au conditionnement des

28、 prouvettes doit tre donne dans le rapport dessai. Un joint entirement rempli dadhsif est essentiel pour effectuer correctement lessai. Les deux supports doivent tre colls coaxialement, avec un cart latral maximum entre leurs deux axes de ( = rayon extrieur) et une dviation angulaire maximale de sor

29、te que lpaisseur du joint adhsif ne varie pas plus de de lpaisseur recommande. Lappareil pour lassemblage doit permettre dviter lcoulement de ladhsif de la zone du joint et tout dplacement des deux supports durant le durcissement. NOTE Pour ceci, les deux cylindres creux peuvent tre aligns leur extr

30、mit laide dun embout en polyttrafluorothylne (PTFE) ou tout autre dispositif adapt. Un anneau rsistant la temprature, insr entre lembout en polyttrafluorothylne et plac juste en dessous du joint dadhsif permet dviter lcoulement du mlange adhsif hors du joint. Aux autres extrmits du support, deux pla

31、ques fixes sur une tige filete passant travers les embouts en polyttrafluorothylne vitent tout dplacement axial au cours du durcissement (voir Figure 2). 5.1.4 Joint dadhsif On utilise de prfrence un joint dadhsif dpaisseur . NOTE Pour des adhsifs spciaux, il est possible dutiliser des paisseurs de

32、 Lpaisseur du joint dadhsif est dfinie par lusinage dune jante sur le primtre extrieur dun des supports. La jante joue le rle dune cale dpaisseur entre les deux supports. L adhsif est appliqu sur le support usin pour remplir lespace adjacent la jante, avant de joindre les deux supports. La jante es

33、t limine lorsque ladhsif est durci, lprouvette tant maintenue sur le tour (voir Figure 3). La couche dadhsif qui en rsulte doit avoir une largeur gale au moins dix fois son paisseur. 5.1.5 Dimensions Trois tailles dprouvettes (A, B, C) sont recommandes (voir Tableau 1), bien que des tailles intermdi

34、aires soient acceptable pourvu que o est le rayon intrieur de chaque cylindre; est le rayon extrieur de chaque cylindre. 0,002r o r o 5% 0,2 mm 0,05 mm 0,5 mm r i 0,8r o r i r oISO 11003-1:2001(F) 4 ISO 2001 Tous droits rservs Lgende 1 Plaque suprieure 2 Embout en polyttrafluorthylne 3 Couche dadhsi

35、f 4 Anneau 5T i g e f i l e t e avec crou 6 Plaque infrieure Figure 2 prouvettes cylindriques creuses alignes coaxialement dans un appareillage adquat pour lassemblageISO 11003-1:2001(F) ISO 2001 Tous droits rservs 5 Dimensions en millimtres Lgende 1 prouvette 2A d h sif 3B o u l o n 4 Support NOTE

36、La cale dpaisseur qui contrle lpaisseur du joint est indique sur le gros plan suprieur. Avant deffectuer lessai, la cale dpaisseur est limine comme indiqu sur le gros plan infrieur. Figure 3 Dimensions de lprouvette et des supports dprouvetteISO 11003-1:2001(F) 6 ISO 2001 Tous droits rservs La large

37、ur ( ) du joint peut tre rduit un minimum de si le couple disponible nest pas suffisant pour casser lprouvette. Des valeurs appropries pour la longueur de lprouvette et les dimensions pour les fixations de lprouvette sont indiques sur la Figure 3. Lpaisseur du joint est contrle par une cale (voir 5.

38、1.4 et Figure 3). 5.2 Nombre dprouvettes Au moins cinq prouvettes doivent tre soumises lessai pour un adhsif donn. 6 Conditions dessai 6.1 Temprature La temprature dessai doit tre lune des tempratures normales spcifies dans lISO 291. La temprature de lprouvette doit tre mesure sur la surface extrieu

39、re du cylindre creux, dans une zone proche du joint dadhsif (par exemple laide de thermocouples). Une prcision suprieure est ncessaire. 6.2 Vitesse de cisaillement La vitesse de cisaillement de ladhsif doit appartenir la gamme de . NOTE On utilise de prfrence comme vitesse de cisaillement. La vitess

40、e correspondante du dplacement angulaire indiquer par la machine dessai de torsion est donne par lquation: o est lpaisseur du joint dadhsif, exprime en mm; est le rayon extrieur de lprouvette, exprime en mm (voir Tableau 1). 7 Mode opratoire Fixer les prouvettes sur lappareil dessai quip si ncessair

41、e dun enceinte thermostate. Ajuster lappareil de manire ce que le joint ne soit soumis aucune sollicitation. Tableau 1 Tailles recommandes pour lprouvette prouvette Rayons mm mm A3 63 0 B2 42 0 C1 21 0 r i r o 0,1r o r i r o 1 C 0,000 5 s 1 0,02 s 1 0,01 s 1 = d r o d r oISO 11003-1:2001(F) ISO 2001

42、 Tous droits rservs 7 Pendant laugmentation continue de la dformation en cisaillement jusqu la valeur maximale requise, enregistrer la courbe moment de force-dplacement. En cas de rupture de lchantillon, vrifier les surfaces des parties assembles et carter tout chantillon dont le joint ne serait pas

43、 totalement rempli par ladhsif (du fait de la prsence de bulles, cavits, etc.). Dans certains cas, le joint adhsif ne rompt pas aprs avoir atteint la dformation maximale en cisaillement, spcialement en mettant en charge avec une faible vitesse de cisaillement. Dans ce cas, rpter lessai avec une vite

44、sse de cisaillement plus importante jusqu ce que lchantillon ne montre plus de dfauts de fabrication. Comme plus haut, sassurer que la rupture soit cohsive dans le joint adhsif. 8C a l c u l s 8.1 La contrainte de cisaillement , exprime en mgapascals, dans le joint de colle dans une rgion proche du

45、rayon extrieur est donne par lquation: o est le couple agissant dans le joint, exprim en newton millimtres; est le rayon extrieur des cylindres, exprim en millimtres; est le rayon intrieur des cylindres, exprim en millimtres. 8.2 Le dplacement mesur durant lessai se compose du dplacement de ladhsif

46、et du dplacement d la rotation des deux supports (voir Figure 4). Par consquent, la dformation en cisaillement dans un joint dpaisseur est donn par lquation: o , , et sont mesurs en millimtres.est calcul partir du module de cisaillement du matriau avec lequel sont raliss les supports et de la contra

47、inte de cisaillement agissant dans les supports (une alternative consiste d terminer la dformation des supports exprimentalement aux tempratures appropries dun prouvette ralise dans le mme matriau et la mme dimension mais sans joint adhsif). 8.3 Le module de cisaillement de ladhsif est dtermin partir de la pente des parties initia