KR20130008403A - Curved jig for test of weather resistance - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내후성 시험용 굴곡 지그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하드 코팅된 부품의 코팅막 균열 발생을 예측 시험하기 위한 내후성 평가시 시험편을 거치하여 사용하기 위한 내후성 시험용 굴곡 지그에 관한 것이다.The present invention relates to a bending jig for weather resistance testing, and more particularly, to a bending jig for weather resistance testing for use after passing test pieces in weather resistance evaluation for predicting the occurrence of coating film cracking of hard-coated parts.
일반적으로 플라스틱 소재는 헤드램프 렌즈, 선루프 및 사이드 윈도우 등 자동차의 유리 소재 부품을 대체하기 위하여 하드 코팅 공정을 거치며, 상기 하드 코팅에 의한 코팅막 균열 발생을 예측 시험하기 위하여 내후성 평가를 수행하게 된다.In general, the plastic material undergoes a hard coating process to replace a glass material component of an automobile such as a headlamp lens, a sunroof and a side window, and performs weather resistance evaluation to predict and test a coating film crack caused by the hard coating.
유리 소재로 이루어진 자동차 부품은 곡면을 갖는 굴곡 부품이 대부분인데, 종래 내후성 시험용 지그는 평판형 시험편의 열화를 평가하기 위한 것으로, 시험시간이 장시간 소요되고 재현성이 저하되어 평가하고자 하는 부품의 굴곡에 의한 열화를 평가할 수 없는 문제가 있었다.Most automotive parts made of glass material are curved parts having curved surfaces. Conventional weather resistance test jigs are for evaluating deterioration of flat plate specimens, and the test time is long and the reproducibility is lowered. There was a problem in which deterioration could not be evaluated.
이에 따라 굴곡에 의한 자동차 부품의 열화를 평가하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 3점 지지 타입의 굴곡 지그가 사용된바 있다. 이는 시험편 상면의 양측 두 지점(2,3)과 시험편 배면의 중앙 한 지점(4)을 지지점(2~4)으로 하여 시험편 중앙부위의 굴곡에 의한 열화를 평가하는데, 다양한 굴곡률에 의한 부품의 열화 평가를 위해 시험편 배면의 중앙 지지점(4)의 높이를 변화시켜 시험편 평가면의 굴곡률을 높임에 따라 중앙 지지점(4) 주변만 굴곡률이 증가하고 나머지 다른 부분은 굴곡률이 상이하여 평가 오차가 크게 발생하고 시험 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.
Accordingly, in order to evaluate the deterioration of automobile parts due to bending, as shown in FIG. 1, a conventional three-point support type bending jig has been used. It evaluates the deterioration due to bending of the central part of the specimen by using two points (2, 3) on both sides of the upper surface of the specimen and one central point (4) on the rear surface of the specimen as the support points (2 to 4). As the height of the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 굴곡에 의한 열화 평가시 시험편을 소정 곡률 반경으로 전체적으로 고르게 굽히며 지지하여 평가 신뢰성 및 재현성을 향상할 수 있는 내후성 시험용 굴곡 지그를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been invented to solve the above problems, to provide a bending jig for weather resistance test that can improve the evaluation reliability and reproducibility by supporting and bending the test piece evenly as a whole with a predetermined radius of curvature during evaluation of degradation due to bending. There is this.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 소정 표면 곡률을 갖는 것으로, 시험편의 배면에서 시험편을 지지하기 위한 받침 지그; 상기 받침 지그와 조립식으로 결합되고, 상기 시험편을 그 상면에서 좌우 양측을 가압하기 위한 가압 지그; 상기 받침 지그와 가압 지그를 결합시켜 고정하기 위한 체결수단;으로 이루어진 것으로, 시험편을 상기 받침 지그의 표면 곡률에 따라 전체적으로 균일하게 굴곡시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 내후성 시험용 굴곡 지그를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention has a predetermined surface curvature, the support jig for supporting the test piece on the back of the test piece; A pressing jig coupled to the supporting jig prefabricated and configured to press the left and right sides of the test piece on an upper surface thereof; It consists of a fastening means for coupling and fixing the supporting jig and the pressure jig; provides a weather resistance test bending jig characterized in that the test piece can be bent uniformly as a whole according to the surface curvature of the supporting jig.
바람직하게, 상기 가압 지그는 시험편의 중앙부가 관통할 수 있는 개구부를 갖는 평판 형상으로 형성되고, 하단면에 상기 받침 지그에 놓인 시험편의 좌우 양단부를 누름 고정하기 위한 고정리브가 장착된 것을 특징으로 한다.Preferably, the pressing jig is formed in a flat plate shape having an opening through which a central portion of the test piece can penetrate, and a fixed rib is mounted on a lower surface to press and hold both left and right ends of the test piece placed on the supporting jig.
또한, 상기 받침 지그는 그 표면색상에 따라 내후성 시험시 시험편의 온도 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.
In addition, the support jig is characterized in that the temperature of the test piece can be adjusted during the weather resistance test according to the surface color.
본 발명에 따른 내후성 시험용 굴곡 지그는 자동차 부품의 굴곡에 의한 열화 평가시 시험편을 소정 곡률 반경으로 전체적으로 균일한 굴곡 변형을 유발시키며 시험할 수 있어 평가 신뢰성 및 재현성을 증대할 수 있고, 이에 따라 촉진 광열화에 의한 내후성 시험에서 하드 코팅막의 균열 재현을 위한 가속시험이 가능하게 된다.
The weathering test bending jig according to the present invention can test and test the test piece with a uniform curvature radius as a whole during the evaluation of deterioration due to the bending of the automotive parts can increase the evaluation reliability and reproducibility, thereby promoting light heat In the weather resistance test by ignition, an accelerated test for reproducing cracks of the hard coating film becomes possible.
도 1은 종래 내후성 시험용 굴곡 지그를 이용한 자동차 부품의 굴곡에 의한 열화 평가 방법을 나타낸 개략도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 내후성 시험용 굴곡 지그를 나타낸 분해 사시도
도 3은 도 2의 내후성 시험용 굴곡 지그의 결합 사시도
도 4는 본 발명에 따른 내후성 시험용 굴곡 지그를 이용한 시험편의 굴곡에 의한 열화 평가 방법을 나타낸 개략도
도 5는 곡률 반경 r로 굴곡시킨 시험편의 인장표면의 공칭변형률을 측정하는 방식을 나타낸 모식도
도 6은 본 발명에 따른 내후성 시험용 굴곡 지그를 이용한 내후성 시험결과를 나타낸 도면1 is a schematic diagram showing a deterioration evaluation method by the bending of automobile parts using a conventional jig for weathering test
Figure 2 is an exploded perspective view showing a bending jig for weathering test according to an embodiment of the present invention
Figure 3 is a perspective view of the bonding jig of the weathering test of Figure 2
Figure 4 is a schematic diagram showing the deterioration evaluation method by the bending of the test piece using the bending jig for weather resistance test according to the present invention
5 is a schematic diagram illustrating a method of measuring the nominal strain on the tensile surface of a test piece bent at a radius of curvature r;
6 is a view showing the weather resistance test results using the bending jig for weather resistance test according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 자동차용 유리 소재 부품을 대체하기 위하여 하드 코팅한 플라스틱 소재와 같은 투명 소재 부품의 하드 코팅막 균열 발생을 예측할 수 있는 내후성 시험시 사용하기 위한 굴곡 지그에 관한 것으로, 평가하고자 하는 부품(이하, 평가 부품이라고 함)의 시험편을 소정 곡률 반경으로 전체적으로 균일하게 굴곡시킬 수 있도록 구성된다.The present invention relates to a flexure jig for use in weather resistance tests that can predict the occurrence of hard coating film cracking of transparent material parts, such as hard-coated plastics, in order to replace automotive glass material parts. And a test piece of an evaluation part) can be bent uniformly throughout the predetermined radius of curvature.
이를 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 내후성 시험용 굴곡 지그는, 도 2에 도시된 바와 같이, 시험편의 배면에서 시험편을 지지하기 위한 받침 지그(14), 상기 받침 지그(14) 및 시험편 위에 적층 배치되어 시험편을 지지하기 위한 가압 지그(10)로 구성된다.To this end, the weathering test bending jig according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, the
상기 가압 지그(10)는 받침 지그(14) 위에 놓인 시험편의 중앙부(구체적으로, 시험편의 좌우 양단부 사이)가 관통할 수 있는 직사각 형상의 개구부(11)를 갖는 평판 형상으로 형성되고, 그 하단면에 상기 받침 지그(14)에 놓인 시험편의 좌우 양단부를 누름 고정하기 위한 고정리브(12)가 장착되어 구비된다.The
상기 가압 지그(10)는 체결수단(15,16)에 의해 받침 지그(14)와 좌우 양단부에서 조립식으로 결합되어 고정되고, 이에 따라 받침 지그(14)에 놓인 시험편의 좌우 양단부가 가압 지그(10)에 의해 눌리면서 받침 지그(14)에 밀착되어 받침 지그(14)와 가압 지그(10) 사이에 고정되며, 이때 상기 시험편은 받침 지그(14)의 상면 표면 곡률에 따라 전체적으로 균일하게 굴곡된다.The
상기 고정리브(12)는 가압 지그(10)와 받침 지그(14)의 결합시 받침 지그(14)의 상면에 놓인 시험편이 가압 지그(10)에 근접됨에 따라 시험편의 좌우 양단부를 눌러 시험편을 휘어지게 한다.The
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정리브(12)는 시험편의 표면 손상도를 최소화하기 위하여 곡면형 단면을 갖도록 형성된다.As shown in Figure 4, the
상기 받침 지그(14)는 소정 표면 곡률을 갖는 굴곡 형상의 패널로 구성되고, 그 좌우 끝단은 가압 지그(10)와의 체결을 위해 평판 형상으로 형성된다.The supporting
상기 받침 지그(14)는 시험편을 변형시키고자 하는 굴곡률에 따라 교체하여 사용할 수 있으며, 볼트부재(15)와 너트부재(16) 등으로 구성되는 체결수단(15,16)의 조립 및 조립 해제에 의해 간단하게 다른 굴곡률을 갖는 받침 지그(14)로 변경 구성될 수 있다.The supporting
또한, 상기 받침 지그(14)는 평가 부품의 열화 시험을 위한 빛 조사시 시험편의 배면에서 그 표면색상에 따라 열축적 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the
즉, 상기 받침 지그(14)는 그 표면색상에 따라 내후성 시험시 시험편의 온도 조절이 가능하다.That is, the
내후성 시험을 위한 빛 조사시, 시험편은 그 배면이 상기 받침 지그(14)의 상면에 밀착되어 있음으로 받침 지그(14)의 상면 표면색상에 따라 축적된 열을 전달받아 가열되고, 그에 의한 열축적으로 인해 동일한 내후성 시험 조건에서 시험편의 표면온도 조절이 가능하다.When irradiating light for weather resistance test, the test piece is heated by receiving heat accumulated according to the surface color of the upper surface of the supporting
이와 같은 받침 지그(14)를 이용함으로써, 온도 제어가 어려운 투명 소재의 부품도 내후성 시험시 받침 지그(14)의 표면색상에 따른 온도 조절이 가능하다. 즉, 받침 지그(14)의 표면온도를 통한 시험편의 표면온도 조정에 의해 열화 평가를 위한 온도로 투명 소재 시험편의 온도를 변경시킴이 가능하다.By using such a supporting
예를 들어, 열화 시험시 시험편의 온도가 시험 조건보다 상대적으로 높을 때는 열 흡수율이 낮은 화이트 색상의 받침 지그를 사용하고, 시험편의 온도가 시험 조건보다 낮을 때는 열 흡수율이 높은 블랙 색상의 받침 지그를 사용함으로써 시험편의 표면온도 조절이 가능하다.For example, when the temperature of the test piece is higher than the test condition, a white support jig having a low heat absorption is used. When the temperature of the test piece is lower than the test condition, a black support jig having high heat absorption is used. By using it, the surface temperature of the specimen can be controlled.
이렇게 받침 지그(14)를 적절한 표면색상으로 변경 구성함에 의해 시험편의 표면온도를 내후성 시험을 위한 온도 조건(내후성 시험기의 블랙패널과 동일한 온도)로 근접 또는 일치시킴이 가능하고, 이를 통해 열화 평가가 가능하게 된다.By changing the supporting
본 발명의 일실시예에서, 상기 받침 지그(14)는 알루미늄 소재를 사용하고, 가압 지그(10)는 녹 발생이 적은 스테인리스 소재로 제작된 것을 사용한다.In one embodiment of the present invention, the supporting
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 내후성 시험용 굴곡 지그를 이용함에 의해 시험편에 전체적으로 균일하고 정확한 굴곡 변형을 유도할 수 있어 평가 신뢰성을 증대하고, 아울러 촉진 광열화(열화를 촉진하기 위해 빛을 조사함)에 의한 내후성 시험에서 하드 코팅된 부품의 하드 코팅막 균열을 재현하기 위한 가속시험이 가능하다.By using the weathering test bending jig according to the present invention configured as described above, it is possible to induce a uniform and accurate bending deformation as a whole to the test piece to increase the reliability of evaluation, and also to promote the light deterioration (light irradiation to promote degradation) In the weathering test by the accelerated test, it is possible to accelerate the hard coating film cracking of the hard-coated parts.
또한, 본 발명의 내후성 시험용 굴곡 지그를 이용함에 의해 시험편의 표면온도를 내후성 시험기의 블랙패널 온도에 가까운 온도까지 상승시킬 수 있어 평가 부품의 고장 재현성과 열화 가속 촉진성을 크게 향상시킬 수 있다.Moreover, by using the bending jig for weathering test of this invention, the surface temperature of a test piece can be raised to the temperature close to the black panel temperature of a weather resistance tester, and the failure reproducibility of an evaluation component and acceleration of deterioration acceleration can be improved significantly.
참고로, 시험편은 도 4와 같이 본 발명의 굴곡 지그에 장착된 상태로 내후성 시험기에 투입되고, 적절한 색상의 받침 지그(14)를 사용하여 시험편의 표면온도를 내후성 시험기의 블랙패널의 온도 수준에 맞춰 상승시켜 열화 시험을 수행하게 된다.For reference, the test piece is put into the weather resistance tester while being mounted on the bending jig of the present invention as shown in FIG. 4, and the surface temperature of the test piece is adjusted to the temperature level of the black panel of the weathering tester using the supporting
상기와 같은 본 발명의 내후성 시험용 굴곡 지그를 이용함으로써 하드 코팅에 의한 코팅막을 갖는 부품의 시험편에 대해 ISO 22088-3(Plastics-determination of resistance to environmental stress cracking-bend strip method)에서 정의된 굴곡 시험(즉, 굴곡에 의한 열화 시험)을 광열화 시험 중에 수행할 수 있다.The flexural test defined in ISO 22088-3 (Plastics-determination of resistance to environmental stress cracking-bend strip method) for the test piece of the component having a coating film by hard coating by using the bending jig for weathering test of the present invention as described above ( That is, deterioration test by bending) can be performed during the photodegradation test.
즉, 본 발명에 따른 내후성 시험용 굴곡 지그는, 전술한 바와 같이 받침 지그의 표면 굴곡률(혹은 굴곡 두께)에 따라 시험편에 전체적으로 균일한 굴곡 변형(strain)을 부여함이 가능하고, 받침 지그의 색상 변경을 통해 내후성 평가 시험시 시험편의 표면온도 조절이 가능함으로 인하여, 장착한 시험편에 대하여 부품의 굴곡률에 따른 열화(변색) 발생 시점을 광열화 시험을 통해 확인 평가할 수 있다.
That is, the weathering test bending jig according to the present invention, as described above, it is possible to impart a uniform uniform strain to the test piece as a whole according to the surface bending rate (or bending thickness) of the supporting jig, the color of the supporting jig Through the change, it is possible to adjust the surface temperature of the specimen during the weather resistance evaluation test, so that the occurrence time of deterioration (discoloration) according to the bending rate of the component can be confirmed and evaluated through the photo deterioration test.
도 5를 참조하면, 5,
h : 시험편의 두께(Thickness of test specimen) 혹은 시험편의 굴곡 두께h: Thickness of test specimen or flexural thickness of test specimen
r : 반경(Radius of form) 혹은 굴곡 변형시킨 시험편의 곡률 반경r is the radius of curvature of the test piece that has been radiused or bent
εx : 인장표면의 공칭변형률(Nominal strain in tensile surface)ε x : Nominal strain in tensile surface
이고, ISO 22088-3에서 정의된 굴곡 시험 시 곡률 반경(Radius of curvature)과 굴곡 변형률(Flexural Strain)은 아래 식과 같이 구할 수 있다.In the bending test defined in ISO 22088-3, the radius of curvature and flexural strain can be obtained as follows.
여기서, 시험편의 (굴곡) 두께 h는 굴곡시킨 시험편의 직선길이 100㎜ 에 대한 최고점과 최저점 간의 상하 최단 거리이다.Here, (bending) thickness h of a test piece is the shortest vertical distance between the highest point and the lowest point with respect to the linear length of 100 mm of the curved test piece.
아래 표 1에 나타낸 바와 같이, 시험편의 굴곡 두께(h)를 변경하면서 굴곡 변형률(εx)을 측정한 결과, 받침 지그의 굴곡 두께(받침 지그의 직선길이 100㎜ 에 대한 최고점과 최저점 간의 상하 최단 거리)에 따라 시험편에 전체적으로 균일한 변형을 부여할 수 있음을 확인하였으며, 이에 따라 평가 신뢰성 및 재현성이 우수한 시험 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.As shown in Table 1 below, as a result of measuring the bending strain (ε x ) while changing the bending thickness h of the test piece, the bending thickness of the support jig (up and down shortest between the highest point and the lowest point with respect to the straight length of the support jig 100 mm). According to the distance) it was confirmed that it is possible to give a uniform deformation to the test piece as a whole, it can be seen that the test results with excellent evaluation reliability and reproducibility can be obtained.
따라서, 약품 사용 없이 받침 지그의 굴곡 두께에 따라 시험편의 균열 발생을 촉진하여 균열 발생 시간을 예측함이 가능하게 된다.Therefore, it is possible to predict the crack occurrence time by promoting the crack generation of the test piece according to the bending thickness of the supporting jig without using chemicals.
또한, 상기 표 1과 같은 조건으로 굴곡 시험을 수행하여 내후성을 평가하였으며, 그 결과를 도 6에 나타내었다.In addition, the weather resistance was evaluated by performing a bending test under the conditions shown in Table 1, and the results are shown in FIG.
도 6은 시험편에 발생시킨 굴곡 변형률에 대하여 시험편의 열화(변색)가 발생된 시점(광 조사량)을 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 내후성 시험용 굴곡 지그를 사용함으로써 내후성 시험시 광 조사량에 따른 시험편의 열화 수준을 확인하여 해당 부품을 제품에 적용할 시 고장이 발생되는 시점을 확인할 수 있었다.
6 shows the time point (light irradiation amount) at which deterioration (discoloration) of the test piece is generated with respect to the bending strain generated in the test piece, and deterioration of the test piece according to the light irradiation amount during the weather resistance test by using the bending jig for weather resistance test according to the present invention. By checking the level, we were able to see when the failure occurred when applying the part to the product.
10 : 가압 지그
11 : 개구부
12 : 고정리브
14 : 받침 지그
15,16 : 체결수단10: pressurizing jig
11: opening
12: fixed rib
14: supporting jig
15,16: Fastening means
Claims (3)
상기 받침 지그와 조립식으로 결합되고, 상기 시험편을 그 상면에서 좌우 양측을 가압하기 위한 가압 지그;
상기 받침 지그와 가압 지그를 결합시켜 고정하기 위한 체결수단;
으로 이루어진 것으로, 시험편을 상기 받침 지그의 표면 곡률에 따라 전체적으로 균일하게 굴곡시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 내후성 시험용 굴곡 지그.
A support jig having a predetermined surface curvature, the support jig for supporting the test piece on the back side of the test piece;
A pressing jig coupled to the supporting jig prefabricated and configured to press the left and right sides of the test piece on an upper surface thereof;
Fastening means for coupling and fixing the supporting jig and the pressing jig;
It consists of, the weather resistance test bending jig characterized in that it is possible to be bent uniformly as a whole according to the surface curvature of the support jig.
상기 가압 지그는 시험편의 중앙부가 관통할 수 있는 개구부를 갖는 평판 형상으로 형성되고, 하단면에 상기 받침 지그에 놓인 시험편의 좌우 양단부를 누름 고정하기 위한 고정리브가 장착된 것을 특징으로 하는 내후성 시험용 굴곡 지그.
The method according to claim 1,
The pressing jig is formed in a flat plate shape having an opening through which a central portion of the test piece is penetrated, and a fixed jig for testing weather resistance of the test piece, characterized in that a fixed rib is mounted on a lower surface to press and hold both left and right ends of the test piece placed on the support jig. .
상기 받침 지그는 그 표면색상에 따라 내후성 시험시 시험편의 온도 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 내후성 시험용 굴곡 지그.
The method according to claim 1,
The supporting jig is a weather resistance test bending jig, characterized in that the temperature of the test piece can be adjusted during the weather resistance test according to the surface color.
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