Обе характеристики измеряют, насколько хорошо клеевое соединение сопротивляется разрыву, но направление силы совершенно разное. Прочность на сдвиг (срез) измеряет сопротивление силе, действующей параллельно линии склейки и стремящейся сдвинуть две поверхности друг относительно друга, при этом напряжение распределено по всей площади склейки. Прочность на отслаивание измеряет сопротивление силе, отрывающей один край склейки, при этом напряжение сосредоточено в тонкой линии точно в месте разделения.
Основное различие
| Свойство | Прочность на отслаивание | Прочность на сдвиг |
|---|---|---|
| Направление силы | Отрывает под углом (обычно 90° или 180°) от склейки, как правило, начиная с края | Параллельно линии склейки, стремясь сдвинуть поверхности |
| Распределение напряжения | Сосредоточено на краю отслаивания | Распределено по всей площади склейки |
| Требование к основе | Как минимум одна основа должна быть гибкой | Основы, как правило, жёсткие |
| Типичные единицы | Сила на единицу ширины (Н/25 мм, фунт/дюйм) | Сила или напряжение на площадь склейки (МПа, psi) |
| Типичные испытания | Отслаивание под 90°, под 180°, T-образное отслаивание | Сдвиг внахлёст, статический сдвиг (испытание на кручение) |
| Важно для | Лент, этикеток, плёнок, гибких ламинатов | Конструкционных соединений, склеивания металла с металлом |
Простой способ представить
Сдвиг — как сдвигание наклейки вбок по поверхности, не приподнимая её: вся площадь контакта сопротивляется движению вместе. Отслаивание — как если взяться за угол той же наклейки и потянуть вверх: склейка «расстёгивается, как молния», начиная с места, где вы её впервые приподняли, и в каждый момент сопротивляется лишь тонкая линия клея.
Общая картина: пять видов напряжений в клеевом соединении
Сдвиг и отслаивание — два из пяти способов, которыми напряжение обычно нагружает клеевое соединение:
- Сдвиг — тяга параллельно склейке, распределённая по всей площади
- Растяжение (отрыв) — тяга перпендикулярно склейке и от неё, распределённая по всей площади
- Раскалывание (cleavage) — напряжение, сосредоточенное на одном краю между двумя жёсткими основами
- Отслаивание — напряжение, сосредоточенное на краю, где как минимум одна основа гибкая
- Сжатие — противоположность растяжению; сила, перпендикулярная склейке, давящая внутрь
Раскалывание и отслаивание легко спутать: оба сосредоточивают напряжение на одном краю, но раскалывание предполагает жёсткие основы с обеих сторон, а отслаивание — хотя бы одну гибкую. Для большинства решений при проектировании изделий два числа, которые реально указываются, — это сдвиг и отслаивание.
Почему нельзя судить о клее только по прочности на сдвиг
Клей может одновременно иметь высокую прочность на сдвиг и низкую — на отслаивание, то есть держит прочно под нагрузкой, приложенной параллельно склейке, но легко разрушается, как только что-то начинает приподнимать край. Это одна из самых распространённых ошибок подбора: выбор клея по высокому значению на сдвиг без проверки, не придётся ли конструкции когда-либо нагружать соединение отслаиванием с края. Если в конструкции есть гибкая основа или риск приподнимания края, прочность на отслаивание нужно проверять отдельно — хорошее значение на сдвиг не означает хорошего значения на отслаивание.
Что важно для вашего применения
- Конструкционное склеивание, соединения металлических панелей, несущие соединения — прочность на сдвиг — самое важное число.
- Ленты, этикетки, плёнки, гибкая упаковка, всё с гибкой основой, которую можно приподнять с края — прочность на отслаивание — самое важное число.
- Всё, что имеет одновременно жёсткий путь нагрузки и гибкий/открытый край — проверяйте оба; спецификация склейки, сообщающая только одно из двух чисел, даёт неполную картину.
Читайте также: Как рассчитать прочность на срез
