拉力试验机案例：多材质光器件粘接剪切性能测试

近期，某光通讯器件大厂找到我们，想要对几款不同的粘接结构件进行剪切测试。在光通信及光器件制造过程中，不同材质的结构部件通常需要通过胶粘工艺进行连接，为了评价不同材料组合之间的粘接承载能力，为光器件基座的结构设计、胶粘工艺优化及产品质量控制提供数据参考，通常需要对结构件进行剪切力测试。 

本文科准测控小编基于此次实际测试案例，为大家介绍如何利用拉力试验机配合专用剪切工装，开展多材质光器件基座粘接剪切可靠性测试，包括测试原理、参考标准、测试设备及具体操作步骤。

一、测试原理

多材质光器件基座粘接剪切测试，主要是通过拉力试验机对试样施加规定方向的载荷，使粘接界面承受剪切作用，直至试样发生粘接破坏或达到设定的测试终止条件。

测试过程中，设备通过力值传感器实时采集加载数据，记录试样从开始受力到发生破坏过程中的载荷变化，从而评价粘接结构的承载能力。

主要评价指标包括：

l 最大剪切载荷：试样在发生破坏前所能承受的最大剪切力，反映粘接结构的承载能力。

l 粘接剪切强度：通过最大破坏载荷与有效粘接面积计算平均剪切强度。

l 粘接界面失效情况：观察破坏位置，判断是胶层内部破坏、胶层与基材界面脱粘，还是基材本身发生破坏。

 

二、测试标准

多材质光器件基座粘接剪切测试，可参考以下胶粘剂剪切性能相关标准：

1. GB/T 7124-2008《胶粘剂 拉伸剪切强度的测定（刚性材料对刚性材料）》：适用于刚性材料胶接组件的拉伸剪切强度测定，可作为本次测试的参考依据。

2. ISO 4587:2003《Adhesives—Determination of tensile lap-shear strength of rigid-to-rigid bonded assemblies》：规定刚性材料胶接组件拉伸搭接剪切强度的测定方法。

3. ASTM D1002-10(2019)《Standard Test Method for Apparent Shear Strength of Single-Lap-Joint Adhesively Bonded Metal Specimens by Tension Loading》：适用于金属单搭接胶接试样表观剪切强度测试。

标准适用性说明：上述标准主要针对规定结构的胶接试样，本次多材质光器件基座具有实际产品结构特征，不能直接认定为完全符合标准试样。以上标准供参考，实际以客户技术要求及双方确认的测试方法为准。

 

三、测试设备

本次测试采用科准测控KZ-68SC-05XY拉力试验机，搭配专用剪切测试工装，对多材质光器件基座粘接组件进行剪切加载。

 

四、测试步骤

步骤一：试样准备与分组

将三组光器件基座粘接试样分别编号，检查试样外观、粘接区域及基材状态，确认是否存在明显裂纹、脱胶或表面损伤。

步骤二：安装专用剪切工装

根据试样结构选择对应夹持工装，将基座固定在夹持位置，调整夹具位置，确保试样装夹牢固，避免加载过程中发生滑移。

步骤三：调整加载位置

调整上部加载部件，使加载位置与预定剪切区域对应，控制加载部件与试样之间的相对位置，尽量避免偏载及附加弯矩。 

步骤四：设置测试参数

根据客户技术要求设置试验力、加载速度、位移及终止条件等参数，同时确认力值传感器量程和数据采集状态。

步骤五：开始剪切加载

启动拉力试验机，按照设定方向对粘接部位施加剪切载荷，设备实时记录加载过程中的力值变化，直至达到预定终止条件或试样发生破坏。

步骤六：记录数据与失效分析

保存最大剪切载荷及测试曲线，观察试样破坏位置和粘接界面状态，对三组试样的测试数据及失效模式进行对比分析。

 

以上就是科准测控小编为您介绍的多材质光器件基座粘接剪切可靠性测试。如果您对光器件基座剪切测试、粘接强度测试、胶层剪切力测试、材料粘接可靠性测试及拉力试验机选型有疑问或需求，欢迎联系科准测控获取技术支持。