Basma testi ve çentik gerilme testi (OHC, FHC) 

21_Basma testi

Test amacı

Sıkıştırma testleri basma modülü ve basma mukavemeti gibi çeşitli baskı özelliklerini karakterize eder. Tek yönlü elyaf kompozitleri, 0° yönünde veya 90° yönünde, çok yönlü laminatlar, cephe kaplamaları veya iyileştirilebilir veya termoplastik malzemelerin kumaşları ve matris malzemeleri üzerinde yapılırlar.

Hasar görmemiş laminatlarda yapılan testlerde ek olarak hasarın bir delik biçiminde karakterize edilmesine yönelik yöntemler kullanılır. Open Hole Compression (OHC), olarak çentik basma testlerinin yanı sıra takılmış vida veya cıvata ile Filled Hole Compression (FHC), bir elyaf kompozit yapısındaki bir cıvatalı veya perçinli derzin durumunu tasvir eder.

Basma testleri, numune hazırlama, testleri yapan laboratuvar personeli ve test tekniğiyle ilgili çok yüksek talepler ortaya koymaktadır. Laminata kuvvet girişi yaparken, malzemenin gerçek özelliklerini karakterize edebilmek için hem kesme gerilme noktaları hem de eğilme gerilmeleri önlenmelidir.

Çeşitli test yöntemleri son on yıllarda geliştirilmiş olup, her biri belli güçlüdür.

Cephe kuvvet uygulaması ile basınç testi (End loading compression)

Bu yöntem ASTM D 695 dayanılarak çeşitli standartlarda geliştirilmiştir. Bir avantaj, nispeten basit bir test tertibatıdır, bu da sadece bir takım olarak tam dikey olarak konumlandırılmış bükme desteği gerektirir.  Numune, bu işleme iki baskı plakası arasına uzunlamasına yönde yüklenir. Katlanabilir bir destek, eğilme nedeniyle maddenin erken bozulmasını önler.

Test iki bölümden oluşur:

  • Basınç modülünün ölçümü için tutkal içermeyen bir test örneği kullanılır. Uzama DMS ile belirlenir.
  • Numunenin basma mukavemetini ölçmek için, kuvvet uygulama noktalarında erken bozulmayı önlemek için yapıştırma ile takviye edilir.
Yöntem bugün ISO, ASTM, EN, DIN ve diğer standart serilerinde açıklanmaktadır. Kural olarak, eğer test prosedürü doğruysa, iyi tekrarlanabilir basma modülü değerleri elde edilirken, basınç mukavemetinin belirlenmesi çoğu kez daha fazla saçılma tabi tutulur.
Basmatesti1
basmatesti2

Basma modülünün ölçümü: Küçük numune genişletme aralıklarında, tekrarlanabilir basma modülü değerleri belirlenebilirken, daha büyükler için, kuvvet başlangıç noktaları alanında numunenin birleştirilmesi, test yöntemini sınırlar.

Tutkallama uygulanarak test numunesi ön kuvvet uygulanma noktalarında takviye edilmiştir. Kopma istenen ölçüm yolunun bulunduğu bölgede gerçekleşir. İlk delaminasyon, numunenin tamamen kesilmesinden önce gerçekleşir ve diyagramda görünür. Bu yöntem, numunelerin uç yüzeylerinin çok hassas bir şekilde işlenmesini gerektirir. 

Birleşik kuvvet uygulaması ile basma testleri (Combined Loading Compression)

Bu yöntem, daha büyük numunelerin kesitleri ile oluştuğu için, yüksek yükler altında fiber kompozitlerin test edilmesi için özellikle uygundur. Basma kuvvetinin bir kısmı, numunenin sıkıştırılması vasıtasıyla, numune uçlarının geri kalanı aracılığıyla verilir. Numunenin uzunluğu tam olarak çenelerin uzunluğuyla eşleştirilir ve basit uç yükleme sıkıştırma testlerinden daha büyüktür. Son uç yükleme işleminde olduğu gibi ön uç numune uçlarının işlenmesinde çok yüksek talepler bulunmaktadır.

  • ISO 14126 göre ASTM D 6641 ve yöntem 2, kılavuz sütunlarla birbirine bağlı dört elemandan oluşan bir mekanik test aleti tarif eder. Sıkıştırma kuvveti, bir tork anahtarı ile sıkılan 8 vidayla üretilir. Dahili test numunesi bulunan test cihazı, test cihazındaki iki baskı plakası arasındaki testler için kullanılır.
  • Metodun daha da geliştirilmesi, hem kayma yüklemeli hem de kombine yüklemeyi tanımlayan Airbus standardı AITM 1.0008 Edition 2010'da sunulmuştur. Sıkıştırma kuvveti uygulaması hidrolik paralel sıkıştırma prensibi olarak tanımlanmaktadır. Yapılan araştırmalar, sıkıştırma çenelerinin tasarımı nedeniyle serbest sıkıştırma uzunluğu ile sıkıştırma yüzeyleri arasındaki geçişte gerilme zirvelerinden kaçınma ile daha geçerli kırılma modellerinin elde edilebileceğini göstermiştir. Airbus standardında bu "yumuşak yük girişi" olarak tanımlanmaktadır. 
  • IMA-Dresden tarafından geliştirilen ve patentlenen hidrolik basınç cihazı HCCF, gereksinimleri karşılamakta ASTM D 6641. Sıkıştırma kuvveti uygulaması bu basınç aleti ile hidrolik olarak gerçekleşir ve basınç ile ayarlanabilir.
  • Basınç testlerini düzenli olarak yapan laboratuarlar için ön taraftan erişilebilirlik, basitleştirilmiş kullanım ve iyi temizleme seçenekleri ön planda.
  • Gereksinimlerini AITM 1.0008 karşılayan test cihazı HCCF. Bremen'de Airbus tarafından gözden geçirildi ve onaylandı.
27_HCCF
En iyi