DIN 54455-2016 Testing of adhesives for metals and of bonded metal joints - Torsional shear test《金属粘合剂和金属粘结接头的检验 扭剪试验》.pdf

1、September 2016DEUTSCHE NORM Preisgruppe 7DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 83.180!%Z#“2550400www.din.deDIN 54455Prfung von Metallklebestoffen und Metallklebun

2、gen Torsionsscher-VersuchTesting of adhesives for metals and of bonded metal joints Torsional shear testEssai des colles pour mtaux et des collages sur mtaux Essai de torsion pour dterminer de la rsistance au cisaillementAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 5445

3、5:1984-05www.beuth.deGesamtumfang 9 SeitenDDIN-Normenausschuss Materialprfung (NMP)DIN 54455:2016-09 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich . 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Begriffe 4 4 Bezeichnung 4 5 Gerte . 4 6 Probe 5 7 Durchfhrung 7 8 Auswertung 8 9 Prfbericht . 8 Literaturhinweise . 9

4、DIN 54455:2016-09 3 Vorwort Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NA 062-10-02 AA Prfung von Konstruktionsklebstof-fen, -klebverbindungen und Kernverbunden“ des DIN-Normenausschusses Materialprfung (NMP) erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patent

5、rechte berhren knnen. DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 54455:1984-05 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) normative Verweisungen aktualisiert; b) Entfettungsverfahren fr Bolzen und Hlsen abgendert; c) Norm

6、redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 54455: 1984-05 DIN 54455:2016-09 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt einen Torsionsscher-Versuch zur Ermittlung der Scherfestigkeit vorwiegend anaerober Klebstoffe und der vergleichenden Beurteilung ihrer Scherbeanspruchbarkeit, wie sie durch andere Ve

7、rsuche, z. B. Zugscherversuch nach DIN EN 1465, nicht ermittelt werden kann, fest. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug

8、genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 51360-1, Prfung von Khlschmierstoffen Bestimmung der Korrosionsschutzeigenschaften von wassergemischten Khlschmierstoffen Herbert-Korrosionsprfung DIN EN 923

9、, Klebstoffe Benennungen und Definitionen DIN EN 10087, Automatensthle Technische Lieferbedingungen fr Halbzeug, warmgewalzte Stbe und Walzdraht DIN EN 10278, Mae und Grenzabmae von Blankstahlerzeugnissen DIN EN 13887, Strukturklebstoffe Leitlinien fr die Oberflchenvorbehandlung von Metallen und Kun

10、st-stoffen vor dem Kleben 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN EN 923 und die folgenden Begriffe. 3.1 Torsionsscherfestigkeit TQuotient aus dem Bruchmoment MBund dem Produkt aus Fgespaltradius r und Scherflche A im rotations-symmetrischen Fgespalt T=Bnull(1) 4 Be

11、zeichnung Die Prfung eines Metallklebstoffes mittels Torsionsscher-Versuch (A) wird wie folgt bezeichnet: Prfung DIN 54455 A 5 Gerte 5.1 Torsionsvorrichtung, die eine einseitige querkraftfreie Momenteinleitung ermglicht. Ein Beispiel fr eine einfache und bewhrte Torsionsvorrichtung ist in Bild 1 dar

12、gestellt. ANMERKUNG Wird diese Vorrichtung von Hand betrieben, so hat sich eine Hebellnge von 1 100 mm bewhrt. Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung wird das Drehmoment durch Dehnungsmessstreifen (DMS), die auf dem Drehmomentschlssel aufgeklebt sind, ermittelt. DIN 54455:2016-09 5 5.2 Einrichtung zum

13、Aufzeichnen eines Drehmoment-Zeit-Diagramms, wie in Bild 1 dargestellt. Mae in Millimeter Legende 1 Einspannflche 2 DMS 3 Drehmomentschlssel 4 Kugellager 5 Konterring 6 Probe Bild 1 Beispiel einer Torsionsvorrichtung 6 Probe 6.1 Form und Mae Die Probe besteht aus einem Bolzen und einer Hlse, siehe B

14、ild 2 und Bild 3. Die Hlse ist ein kaltgezogener Sechskant nach DIN EN 10278 mit einer Bohrung. Der rotationssymmetrische Fgespalt zwischen Bolzen und Hlse wird durch den Klebstoff ausgefllt. Mae in Millimeter Bild 2 Bolzen (Fgeteil 1) DIN 54455:2016-09 6 Mae in Millimeter Legende 1 Sechskant EN 102

15、78 36 EN 10087 11SMn30+C Bild 3 Hlse (Fgeteil 2) 6.2 Werkstoff und Klebflchenbearbeitung Bolzen und Hlse sind aus Stahl 11SMn30+C (Werkstoffnummer 1.0715 nach DIN EN 10087) herzustellen. Die Klebflchen der Fgeteile sind durch Schleifen oder Feindrehen mit einer Rauhtiefe Rzzwischen 6 m und 10 m zu f

16、ertigen. Als Khlschmiermittel ist ein emulgierbarer Typ mit Korrosionsgrad fr Schwarzfleckigkeit und Rostbildung S 0 R 0 (Prfung nach DIN 51360-1) zu verwenden. Die Fgeteile mssen sofort nach der Herstellung mit einem Korrosionsschutzl vor Korrosion geschtzt werden. Die Oberflchen sind vor Beschdigu

17、ng zu bewahren. 6.3 Herstellung 6.3.1 Vorbehandlung der Fgeteile 6.3.1.1 Entfetten Bolzen und Hlsen sind im ungefgten Zustand nach DIN EN 13887 geeignet zu entfetten. 6.3.1.2 Zwischenlagern Die entfetteten Fgeteile mssen vor Aufbringen des Klebstoffes mindestens 30 min, hchstens 120 min bei (23 null

18、 5) C, in Schiedsfllen im Normalklima (23 C/50 % Luftfeuchte), gelagert werden. 6.3.2 Klebstoffauftrag und Fgen Der Klebstoff ist so aufzutragen, dass im Fgespalt beide Klebflchen vollstndig benetzt werden. Dies wird bei anaeroben Klebstoffen durch Tauchen des Bolzens in den Klebstoff bis zur halben

19、 Klebflchenhhe, durch ringfrmigen Klebstoffauftrag in der Bohrung und durch Gegeneinanderdrehen um etwa 90 beim Einfhren des Bolzens in die Hlse erreicht. Um eine Verflschung der Messwerte zu vermeiden, sind auftre-tende Klebstoffanreicherungen an den Kanten der Fgeteile mit einem sauberen Tuch sorg

20、sam zu entfernen. 6.3.3 Abbindung Der Klebstoff im Fgespalt muss in senkrechter Probenanordnung abbinden. Dabei mssen die Stirnseiten von Bolzen und Hlse plan auf einer antiadhsiven Unterlage aufliegen. Die Abbindezeit betrgt bei anaeroben Klebstoffen 72 h bei (23 null 5) C, in Schiedsfllen im Norma

21、lklima (23 C/50 % Luftfeuchte). 6.4 Anzahl Es sind mindestens 5 Proben, in Schiedsfllen jedoch mindestens 10 Proben herzustellen. DIN 54455:2016-09 7 7 Durchfhrung Unmittelbar nach der vorgeschriebenen Abbindezeit ist die Prfung bei (23 null 5) C, im Schiedsfall im Normalklima (23 C/50 % Luftfeuchte

22、), durchzufhren. Dazu wird die Torsionsvorrichtung in eine geeignete Halterung eingespannt, siehe Bild 4. Legende 1 Halterung F Kraft Bild 4 Beispiel einer Prfanordnung Dann wird die Prfkraft langsam, stofrei und zgig aufgebracht, bis der Bruch der Klebung in 5 s bis 10 s eintritt. Beim Versuch muss

23、 ein Drehmoment-Zeit-Diagramm mitgeschrieben werden. Als Bruchmoment gilt der Punkt, an dem der stetige Anstieg der Drehmoment-Zeit-Linie durch einen Knick endet, siehe Bild 5. Legende M Drehmoment, in Nm t Zeit, in s Verlauf von Punkt 1 bis Punkt 2: Setzerscheinungen der Proben und Prfeinrichtung V

24、erlauf von Punkt 2 bis Punkt 3: Beanspruchungsbereich des Klebstoffes Punkt 3: Bruchmoment MBBild 5 Beispiel eines Drehmoment-Zeit-Diagramms DIN 54455:2016-09 8 8 Auswertung Die Torsionsscherfestigkeit Tin N/mm2ist T=Bnull(2) Dabei ist MBdas Bruchmoment, in Nm; r der Radius des Fgespaltes, in m; ANM

25、ERKUNG Die Angabe des Radius, in m, ist aus Grnden der Dimensionserhaltung (N/mm2) erforderlich. A die Klebflche in mm2. Bei Proben nach Bild 2 wird zur Berechnung der Scherflche eine Lnge von 10 mm zugrunde gelegt, da bei vorgeschriebener Aushrtung in senkrechter Lage die Fase von Bolzen und Hlse n

26、icht mit zur Scherflche gerechnet werden kann. 9 Prfbericht Der Prfbericht muss mindestens folgende Informationen enthalten: a) Verweisung auf diese Norm (d. h. DIN 54455:2016); b) Bezeichnung des verwendeten Klebstoffes; c) Chargennummer des verwendeten Klebstoffes; d) Anzahl der Proben; e) Prftemp

27、eratur; f) Torsionsscherfestigkeit Tin N/mm2auf 1 N/mm2gerundet, und zwar Kleinstwert, arithmetischer Mittelwert und Hchstwert; g) gegebenenfalls Abweichungen von dieser Norm; h) Prfdatum; i) Unterschrift. DIN 54455:2016-09 9 Literaturhinweise DIN EN 1465, Klebstoffe Bestimmung der Zugscherfestigkeit von berlappungsklebungen