6.5.1 Zugscherversuch

Prinzip:

 Dient vorwiegend der Beurteilung der Brauchbarkeit und Güte von Klebstoffen bei der Klebstoffentwicklung, der Klebstoffverarbeitung und zur Qualitätskontrolle sowie der Beurteilung des Alterungsverhaltens von Verbunden unter chemischen und physikalischen Belastungen.

Krafteinleitung parallel zur Klebefläche ( = Scher- bzw. Schubbeanspruchungen)
b: Probenbreite (25mm)
l: Probenlänge (100mm)
lü: Klebschichtlänge (12,5mm)

Durch eine Unterfütterung der Probe bzw. durch spezielle Spannvorrichtungen sollte der Versatz der Fügeteile bei hohen Klebschichten ausgeglichen werden, um zu starke Schälbeanspruchungen zu vermeiden.

Berechnungsgrundlagen zur Bestimmung der Zugscherfestigkeit:

Zugscherversuch (DIN EN 1465)

  • Die wohl am häufigsten angewendete Prüfung für Klebverbindungen
  • Ermittelt wird die Verbundfestigkeit t Verbund als Kraft/Fläche in MPa (bzw. N/mm2) für Scherbeanspruchungen (Zugscherfestigkeit).
  • Genormte Probengeometrie:
    • Fügeteil: 100 x 25 x 1,6 mm
    • Klebung: 12,5 x 25 mm
  • Zulässige Toleranzen sind festgelegt, Abweichungen von der vorgegebenen Geometrie sind anzugeben
  • Oberflächenvorbehandlung entsprechend den Angaben des Klebstoffherstellers oder der einschlägigen europäischen Norm (z. B. ISO 4588)
  • Es sind mindestens sechs Messwerte zu ermitteln.
  • Die Proben sind vor der Prüfung ausreichend lang in einem der in ISO 291 festgelegten Normalklimate zu lagern und zu prüfen.
  • Die Prüfgeschwindigkeit der Prüfmaschine ist so zu wählen, dass die Klebung bei stetig steigender Belastung innerhalb von 65 ± 20 s zerstört wird; meist ist sie vorgegeben

Prinzipiell kann von den Vorgaben der Norm abgewichen werden (z. B. bei der Fügeteildicke, Fügeteilgeomtrie). Für die Vergleichbarkeit von Werten sollten diese Abweichungen jedoch unbedingt vermerkt werden.

Einflüsse auf die Zugscherfestigkeit:

Zur Vergleichbarkeit verschiedener Zugscherversuche müssen die Parameter der Prüfungen bekannt sein und dokumentiert werden.

Dazu zählen in erster Linie:

  • Fügeteilmaterial und -dicke
  • Oberflächenbehandlung
  • Klebstoff
  • Klebstoffschichtdicke
  • Aushärtetemperatur und -dauer
  • Überlappungslänge
  • Prüftemperatur
  • Prüfgeschwindigkeit
  • Ggf. Alterungsbedingungen

Scherbeanspruchungen (Einfluss der Klebstoffschichtdicke):

Beobachtung:
Tau Verbund ist im Zugscherversuch bei ansonsten gleich bleibenden Bedingungen von der Dicke der Klebschicht abhängig (i.d.R.: höchste Festigkeiten bei ca. 0,1 – 0,2 mm):