탄소섬유시트의 부착성능을 조사하는 방법으로써 중앙을 절단한 보 공시체를 이용한 휨 거동 형식의 시험기를 개발하여, 콘크리트의 압축강도를 변수로 정적 재하 실험을 실시하였다. 탄소섬유시트의 파단의 결과를 이용하여 이 시험기의 검증과 함께 전단부착강도의 산출식을 도출하려고 노력 하였다. 그 결과, 첫 번째로 새로운 형식의 시험기에 의한 부착강도시험의 타당성이 증명되었다. 두 번째는 CFS 표면 변형률의 결과로부터 구해진 전단부착강도는 2종류의 경향이 있음이 발견되었다. 그 데이터 중에서 비교적 안정성이 높은 전단부착강도의 평균치는 3.41MPa, 하한치는 2.11MPa이었다. 이번 실험에서는 콘크리트의 강도가 전단부착강도에 미치는 특별한 영향을 볼 수 없었다.
고분자 재료인 접착제와 금속 피착재 사이의 정량적인 접착강도 측정은 중요하다. 고분자 재료인 접착제와 금속 피착재 사이의 접착강도 측정 시, 피착재의 종류와 두께 변화가 접착강도에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 금속 피착재의 종류로는 알루미늄과 스텐리스강 2종류가 선택되었으며, 접착강도의 측정에는 돌리테스트와 전단시험이 사용되었다. 인장응력 방식의 돌리테스트로 고분자 접착제와 금속 피착재 사이의 접착강도 측정 시, 금속 피착재의 두께 변화는 접착강도의 크기에 거의 영향을 미치지 않았으나, 피착재의 종류에 따라 접착강도는 다르게 나타났다. 반면, 전단시험으로 고분자 접착제와 금속 피착재 사이의 접착강도 측정 시, 금속 피착재의 상대적 두께 변화는 접착강도의 크기에 영향을 주었다. 이유는 전단시험 시 접착부의 모서리 부분에서 발생하는 피착재의 휘어짐 현상은 접착부에 추가적인 인장응력을 발생시켜 접착강도를 낮추는데 기여하기 때문이다. 이 연구의 결과, 돌리테스트는 피착재의 두께가 변해도 접착강도의 변화가 거의 없기 때문에 고분자 접착제와 금속 피착재의 정량적인 접착강도 측정 시 널리 사용될 것으로 예상된다.
Seo, Do-Won;Lim, Jae-Kyoo;Jeon, Yang-Bae;Yoon, Ho-Cheol
대한용접접합학회:학술대회논문집
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대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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pp.688-693
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2002
Adhesive bonding is becoming one of the popular joining techniques in metal industries, since it has some advantages over other techniques such as welding and diffusion bonding, e.g., any dissimilar metals are easily adhesive-bonded together. In this study, the experiments were carried out in order to provide the statistical data with strength evaluation methods: tension, shear and four-point bending tests for thermoplastic epoxy resin based adhesive-bonded metal joints. We should certificate on the probability of the adhesive strength that has the tendency of brittle fracture, the adhesive bonding strength between metals with thermoplastic adhesive has the best probability at four-point bending test. The strength testing method that has higher probability is four-point bending test, shear test and tensile test in order.
To manufacture laminated wood with improved mechanical properties by providing uniform adhesiveness, the adhesive was applied and the plate adhesive was laminated on the wood surface. Then, after laminating the wood on the top part of the adhesivebond, it was heated and dried while the adhesive was stiffened using microwaves, and the test piece was manufactured by compressing it with the press machine for thirty minutes. The temperature and the water content were examined according to the heating time of the wood heated with the microwave, and testing was conducted on the shear strength and flexural strength of the wood. In addition, the microstructure of the adhesive bond between the wood was recorded to confirm the penetrabilityinto the wood structure for the adhesive. After the test was conducted, it was found that the test piece manufactured with wood that has its water content leveled with the microwave heating showed improved shear strength and bending strength compared to the standard test piece. With regard to adhesives, liquefied polyvinyl acetate resin and plate's PVB resin were found to have superior adhesive strength. Also, after filming the cellular microstructure, it was found that when the laminated wood is heated with microwaves, the infiltration of the adhesive into the inside of the wood becomes easy, which makes it effective for improving adhesiveness.
Adhesive bend and shear tests of micro-sized bonded component have been performed to clarify the relationship between effects of heat-treatment on the adhesive strength and the bonded specimen shape using Weibull analysis. Multiple micro-sized SU-8 columns with four different diameters were fabricated on a Si substrate under the same fabrication condition. Heat-treatment can improve both of the adhesive bend and shear strength. The improvement rate of the adhesive shear strength is much larger than that of the adhesive bend strength, because the residual stress, which must change by heat-treatment, should effect more strongly on the shear loading. In case of bend type test, the adhesive bend strength in the smaller diameters (50 and $75\;{\mu}m$) widely vary, because the critical size of the natural defect (micro-crack) should vary more widely in the smaller diameters. In contrast, in case of shear type test, the adhesive shear strengths in each diameter of the columns little vary. This suggests that the size of the natural defects may not strongly influence on the adhesive shear strength. All the result suggests that both of the adhesive bend and shear strengths should be complicatedly affected by heat-treatment and the bonded columnar diameter.
본 연구에서는 복합재료의 접착이음에 대한 강도 평가법을 확립하기 위한 기 초연구로써 접착이음의 가장기본적인 형태의 하나인 겹치기 이음(single-lap joint: SLJ)에 대한 응력해석과 정적 및 피로 강도시험을 실시하고, 종래의 강도평가법의 문 제점을 파악.검토하고 정량적이고 통일적인 접착이음의 강도평가법의 확립 및 설계 기 준의 설정에 대한 새로운 방향을 모색 하고저 한다.
The characteristics of adhesive bonded joint of steels for automobile were investigated. Shear and tear strength were tested and analyzed for the joints of cold rolled steel sheets bonded with three kinds of epoxy and urethane based adhesive. The results showed that the tensile shear strength and the tear strength of adhesive joint were affected by the shape of adhesive joint such as the length and width of adhesive joint. The thickness of adhesive layer was very important factor affecting the bonding strength. The shear strength increased with decrease of the thickness of adhesive layer, while the tear strength decreased as the thickness of adhesive layer decreased. In comparison with the strength of spot welded joint, the shear strength of adhesive Joint was higher than that of spot welded joint, but the tear strength of adhesive Joint was lower than that of spot welded joint.
Recently, use of adhesive bonding technology is increased to achieve the multi-material design for lightweight structure in automobile industry. In this paper, the fracture strength of adhesive has been studied with the single lap shear test conducted at different temperatures. The joint specimens are made from Al 5052 and SPRC 440 bonded with structural epoxy adhesive. The operating temperature has been considered up to $150[^{\circ}C]$ and the single lap shear test has been conducted with 5mm/min tensile rate. Fracture strength of adhesive bonded joint has been decreased with increase of operating temperature. The fracture strength at the $100[^{\circ}C]$ was shown about half of that at room temperature.
The bonding strength evaluation of the light weight materials for an electrical vehicle has been performed through the T-peel joint test in which the design paramete- rs such as joint style, adherend type, adherend thickness, adhesive thickness, and adhesive type are considered. It is experimentally observed that the peel strength of joint increases with the increase of the adherend thickness. With the increase of the adhesive thickness, however, the peel strength of joint increases a little. Aluminum-FRP adherend combination shows such higher peel strength than that of Aluminum-Aluminum adherend combination. For the adhesive bonded joint, the results of FEM analysis agree with those of experiment. The adhesive bonded joint reinfored with a rivet gives higher peel strength than that of the joint without rivet.
This study is analyzed about the factor of adhesive strength characteristics, curing time, asphalt application, test temperature which are liquid waterproofing membrane of rubber-asphalt and chloroprene-rubber type for concrete bridge deck. According to the results, curing time is shorter, adhesive strength is less in chloroprene-rubber type. And also chloroprene-rubber and rubber-asphalt type are showed high adhesive strength in low temperature.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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