안녕하세요~! 재료물성시험기 전문 제조업체 (주)쏠트입니다.

오늘은 전단테스트의 기본 사항에  대해 

소개해 드리도록 하겠습니다.

전단 테스트란?

전단 테스트(shear test)는 재료의 전단 강도(shear strength)를 측정하기 위해 수행되는 시험입니다. 전단 강도는 재료가 전단력(shear force)에 의해 파괴되거나 변형되기 전까지 견딜 수 있는 최대 힘을 의미합니다.

전단력은 두 평행한 면이 반대 방향으로 미끄러지는 힘으로, 재료의 내부 결합을 깨트리는 힘입니다.

전단 테스트의 목적

전단 테스트의 가장 일반적인 목적은 재료의 최대 전단 응력, 즉 파괴가 발생하기 전에 재료가 견딜 수 있는 최대 전단 응력을 결정하는 것입니다. 이는 볼트 및 나사와 같은 다양한 유형의 패스너(fastener) 설계에 매우 중요한 특성입니다. 예를 들어, 볼트를 사용하여 두 판을 고정할 때, 판 자체가 평면에 평행한 힘을 받아 분리되려고 하면 볼트는 전단력을 경험하게 됩니다. 작은 패스너가 전단에서 실패하면 더 큰 구조물 전체의 파괴로 이어질 수 있는 일련의 실패를 초래할 수 있습니다.

재료 성질 평가: 재료의 전단 강도를 알아내어 설계 및 생산에 필요한 기초 데이터를 제공합니다.

품질 관리: 생산된 부품이나 재료가 설계 기준에 부합하는지 확인합니다.

구조적 무결성 검증: 구조물이나 부품이 실제 사용 환경에서 충분히 견딜 수 있는지 평가합니다.

전단시험을 통해 얻을 수 있는 값

전단 시험에서 얻을 수 있는 주요 측정값은 다음과 같습니다:

전단 강도: 순수 전단 조건에서 파손 시 재료에 의해 전달되는 전단 응력 또는 재료가 표면에 수직이 아닌 재료 면에 평행한 방향으로 견딜 수 있는 최대 하중입니다. 전단 강도 측정은 단위 면적당 힘으로 표현됩니다.

오프셋 전단 강도: 재료가 전단 응력 대 엔지니어링 전단 변형률 곡선의 교차점에서 지탱하는 전단 응력은 정의된 모듈러스에 평행하고 지정된 변형률에 의해 원점에서 변환됩니다. 오프셋 전단 강도 측정은 단위 면적당 힘으로 표현됩니다.

전단 테스트의 일반적인 샘플

세 가지 재료가 일반적으로 전단 테스트에 사용됩니다: 경질 기판, 접착제 및 층상 복합재료. 

경질 기판은 금속, 플라스틱, 세라믹, 복합재 또는 목재로 구성될 수 있으며 일반적으로 고체 형태로 제공되며 건축 자재 또는 패스너로 사용됩니다. 

접착제는 두 재료를 결합하는 데 사용되며, 재료를 서로 반대 방향으로 당겨 미끄러뜨리려 할 때 전단 응력을 경험합니다. 

층상 복합재료는 접착제와 유사한 방식으로 전단 응력을 경험하며, 전단력이 층을 결합하는 접착제나 적층재에 가해집니다.

접착제 및 랩 전단 시험

랩 전단 시험은 접착제의 전단 강도를 측정하는 일반적인 방법입니다.접착제는 한 부재(기판)에서 다른 부재로 스트레스를 균일하게 전달하여 부품을 연결합니다. 

이로 인해 접착 결합은 종종 기계적 고정 장치로 연결된 것보다 더 강력한 결합을 제공합니다.

랩 전단 시험은 여러 가지 종류로 나뉘며, 각 시험은 특정한 목적과 조건에 맞게 설계되었습니다.

다음은 대표적인 랩 전단 시험 종류입니다:

1. 단일 랩 전단 시험 (Single Lap Shear Test)

목적: 단일 랩 전단 시험은 두 재료를 접착제로 결합한 후, 그 결합부에 전단 하중을 가해 접착제의 전단 강도를 측정하는 시험입니다. 

이 시험은 접착제의 기본적인 전단 강도를 평가하는 가장 일반적인 방법입니다.

2. 이중 랩 전단 시험 (Double Lap Shear Test)

목적: 단일 랩 전단 시험보다 더 균일한 하중 분포를 제공하며, 두 개의 겹친 접합부를 이용해 접착제의 강도를 측정합니다.

단일 랩 전단 시험과 이중 랩 전단 시험 외에도 접착제의 성능을 평가하는 다양한 전단 시험 방법이 있습니다.

시험 장비

전단시험은 일반적으로 만능재료시험기를 사용하여 수행됩니다. 

만능재료시험기는 재료의 강도 및 기계적 특성을 평가하기 위해 사용되는 기계입니다. 전단 시험은 재료의 전단 강도와 같은 전단 관련 특성을 측정하는 데 사용되며, 만능재료 시험기는 이러한 시험을 실시하는 데 적합한 장비입니다.

(주)쏠트사의 만능재료시험기는 각종 재료의 물리적인 특성시험의 요구사항에 맞는

 다양한 그립, 신율계 및 시험 솔루션을 제공 합니다.

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