ISO 19095-5:2023 プラスチック — プラスチックと金属のアセンブリにおける接着界面性能の評価 — Part 5: 破壊エネルギー | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

このドキュメントの一部の要素が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

規格の自発的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .

この文書は、技術委員会 ISO/TC 61, プラスチック、小委員会 SC 11, 製品によって作成されました。

ISO 19095 シリーズのすべての部品のリストは、ISO Web サイトで見つけることができます。

序章

自動車や航空機を軽量化するために、金属とプラスチックの接合部の信頼性に対する需要が高まっています。これは、燃料の節約と二酸化炭素排出量の削減につながります。プラスチックと金属の異種接合も、高性能で低コストの電子部品を製造するための重要な技術です。

このような産業動向を背景に、新しい接合技術が開発されており、さまざまな接合プロセスで製造された金属とプラスチックのアセンブリの接合性能を評価するための試験方法を標準化する必要があります。

ISO 19095-1 から ISO 19095-4 は、接合強度、シール特性、および環境耐久性を評価するために、金属とプラスチックのアセンブリ用に開発されました。

このドキュメントでは、金属とプラスチックの界面破壊エネルギーを評価し、接合部の破損挙動を特徴付けるための試験方法を提供します。したがって、この試験は、関節の完全性を確保するために、破壊に抵抗する関節の能力を認定するのに役立ちます。

安全に関する声明この文書を使用する人は、該当する場合、通常の実験室の慣行に精通している必要があります。このドキュメントは、その使用に関連する安全上の問題のすべてに対処することを目的としていません。適切な安全衛生慣行を確立することは、ユーザーの責任です。この文書で許可されている一部の材料は、環境に悪影響を与える可能性があることが認識されています。技術の進歩により、そのような材料の代替品がより受け入れられるようになるにつれて、それらは可能な限り排除されます。試験終了時には、すべての廃棄物を適切な方法で処分するように注意する必要があります。

1 スコープ

この文書は、接着、射出または圧縮成形による熱可塑性樹脂の直接接合、またはその他の方法など、いくつかの技術によって生成されたプラスチックと金属の接合部の接着をテストする方法を指定します。より具体的には、この試験方法は、プラスチックと金属の被着体の間の領域における破壊に対する接合抵抗の尺度を提供します。

この方法は、接着剤、表面処理、接着条件、および環境条件の影響を比較するためにのみ使用できます。結果は工学設計目的には使用できません。

2 参考文献

以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 291, プラスチック - コンディショニングとテストのための標準的な雰囲気
  • ISO 5893, ゴムおよびプラスチック試験装置 — 引張、曲げ、および圧縮タイプ (一定のトラバース速度) — 仕様
  • ISO 10365, 接着剤 — 主な故障パターンの指定
  • ISO 17212, 構造用接着剤 — 接着前の金属およびプラスチックの表面処理に関するガイドライン

3 用語と定義

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1

破壊を開始するエネルギー

W F

試験片を破壊開始に至るまでに必要な総入力エネルギー

注記1ジュール、Jで表される。

注記 2:W F は、箇条 6 に規定されているように、積分によって、試験中に記録された荷重-変位曲線から決定されます。

3.2

破壊エネルギー

w F

接合領域の単位幅あたりのエネルギー ( e 1 )

w F F e W 1

注記 1ジュール毎メートル,J/m で表される。

3.3

プレクラック

隣接する面の非接着部分: 接合部の 2 つの被着体で、亀裂の起爆剤として機能する

3.4

プレクラック長

1a

接合部の縦方向の 予亀裂(3.3) の長さ

注記 1:図 1 に指定されているとおり。

注記2メートル,mで表される。

3.5

「公称亀裂」長さ (破壊前)

a

荷重線(すなわち,荷重ピンを挿入するための穴の中心を通る線)からプレクラックの先端までの距離 (3.3) 。

注記 1:図 2 に指定されているとおり。

注記2 ltはメートル,mで表される。

参考文献

1ISO 472, プラスチック - 語彙
2ISO 527-1, プラスチック - 引張特性の測定 - Part 1: 一般原則
3ISO 2818, プラスチック - 機械加工による試験片の準備
4ISO 7500-1, 金属材料 — 静的一軸試験機の校正と検証 — Part 1: 引張/圧縮試験機 — 力測定システムの校正と検証
5ISO 1909, プラスチック — プラスチックと金属のアセンブリにおける接着界面性能の評価

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 11, Products.

A list of all parts in the ISO 19095 series can be found on the ISO website.

Introduction

There is a growing demand for reliability of metal-plastic joints to make lightweight cars and aircraft, which leads to fuel savings and reduced carbon dioxide emissions. Dissimilar joints of plastics and metals is also an important technology for manufacturing high-performance, low-cost electronic components.

Against this background of industrial trends, new bonding technologies are being developed and test methods for assessing the joint performance of metal-plastic assemblies manufactured in various bonding processes need to be standardized.

ISO 19095-1 through ISO 19095-4 were developed for the metal-plastic assemblies to assess the joint strength, sealing properties and environmental durability.

This document provides a test method to evaluate metal-plastic interfacial fracture energy and to characterize the failure behaviour of joints. This test is therefore useful for qualifying a joint’s ability to resist fracture in order to ensure joint integrity.

SAFETY STATEMENT Persons using this document should be familiar with normal laboratory practice, if applicable. This document does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices. It is recognized that some of the materials permitted in this document might have a negative environmental impact. As technological advances lead to more acceptable alternatives for such materials, they will be eliminated to the greatest extent possible. At the end of the test, care should be taken to dispose of all waste in an appropriate manner.

1 Scope

This document specifies a method of testing the adhesion in plastic-metal joints produced by several techniques: adhesive bonding, direct joining of thermoplastics by injection or compression moulding, or other methods. More specifically this testing method provides a measure of the joint resistance to fracture in the region between plastic and metal adherends.

This method can only be used for comparing adhesives, surface treatments, bonding conditions and effects of environmental conditions. The results cannot be used for engineering design purposes.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 291, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing
  • ISO 5893, Rubber and plastics test equipment — Tensile, flexural and compression types (constant rate of traverse) — Specification
  • ISO 10365, Adhesives — Designation of main failure patterns
  • ISO 17212, Structural adhesives — Guidelines for the surface preparation of metals and plastics prior to adhesive bonding

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

energy to initiate fracture

WF

total input energy needed to bring the test specimen up to fracture initiation

Note 1 to entry: It is expressed in joules, J.

Note 2 to entry:WF is determined from the load-displacement curve recorded during the test, by integration, as specified in Clause 6.

3.2

fracture energy

wF

energy per unit width of the joining area (e1)

wF = WF/e1

Note 1 to entry: It is expressed in joules per metre, J/m.

3.3

precrack

non-adhering part of the adjacent faces the two adherends of the joint, acting as a crack initiator

3.4

precrack length

a1

length of the precrack (3.3) in the longitudinal direction of the joint

Note 1 to entry: As specified in Figure 1.

Note 2 to entry: It is expressed in metres, m.

3.5

‘nominal crack’ length (before fracture)

a

distance from the load line (i.e. the line through the centres of the holes for the insertion of the loading pins) to the tip of the precrack (3.3)

Note 1 to entry: As specified in Figure 2.

Note 2 to entry: lt is expressed in metres, m.

Bibliography

1ISO 472, Plastics — Vocabulary
2ISO 527-1, Plastics — Determination of tensile properties — Part 1: General principles
3ISO 2818, Plastics — Preparation of test specimens by machining
4ISO 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — Part 1: Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system
5ISO 19095 (all parts), Plastics — Evaluation of the adhesion interface performance in plastic-metal assemblies