KR20150085715A - 박리강도 측정 장치 - Google Patents

박리강도 측정 장치 Download PDF

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Abstract

박리강도 측정 장치가 개시된다. 베이스부; 제1 시편과 상기 제1 시편에 접합된 제2 시편을 포함하는 피시험체의 상기 제1 시편을 상기 제2 시편으로부터 박리하기 위하여, 상기 제1 시편 단부를 파지하여 회전시키도록 상기 베이스부에 결합되는 박리부; 상기 베이스부에 결합되어 상기 제2 시편을 지지하며, 상기 제1 시편과 상기 제2 시편이 이루는 각도가 일정하게 유지되도록, 상기 박리부의 회전에 따라 상기 제2 시편을 회전시키는 지지부; 및 상기 박리부가 상기 제1 시편에 가하는 힘의 크기를 이용하여, 상기 제2 시편에 대한 상기 제1 시편의 박리강도를 측정하는 측정부를 포함하는 박리강도 측정 장치가 제공된다.

Description

박리강도 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING PEEL STRENGTH}
본 발명은 박리강도 측정 장치에 관한 것이다.
계면을 형성하며 물리 화학적으로 접착된 두 물질의 접착 강도를 측정하는 방법으로, 풀 테스트(pull test)와 필 테스트(peel test)가 있다.
풀 테스트는 두 물질을 양 측에서 잡아 당기면서 그 힘을 측정하는 방법이다. 이에 반해, 필 테스트에서는, 접착된 두 물질 중 하나를 고정하여 다른 하나를 떼어내면서 그 힘을 측정한다.
필 테스트는 힘을 측정하는 로드셀(load cell), 두 물질 중 하나를 고정하는 스테이지(stage) 및 다른 하나를 떼어내는 홀더(holder)를 포함할 수 있다.
필 테스트는, 접착된 두 물질의 박리 시 두 물질이 이루는 각도에 따라, 90도 테스트, 180도 테스트 등으로 구분될 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-호(초미세 압입 시험장치, 2002.05.03 공개)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은, 회전 가능한 박리부 및 지지부를 포함하는 박리강도 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스부; 제1 시편과 상기 제1 시편에 접합된 제2 시편을 포함하는 피시험체의 상기 제1 시편을 상기 제2 시편으로부터 박리하기 위하여, 상기 제1 시편 단부를 파지하여 회전시키도록 상기 베이스부에 결합되는 박리부; 상기 베이스부에 결합되어 상기 제2 시편을 지지하며, 상기 제1 시편과 상기 제2 시편이 이루는 각도가 일정하게 유지되도록, 상기 박리부의 회전에 따라 상기 제2 시편을 회전시키는 지지부; 및 상기 박리부가 상기 제1 시편에 가하는 힘의 크기를 이용하여, 상기 제2 시편에 대한 상기 제1 시편의 박리강도를 측정하는 측정부를 포함하는 박리강도 측정 장치가 제공된다.
상기 지지부는, 상기 박리부의 회전에 따라 회전 이동하는 것을 특징으로 하는 박리강도 측정 장치.
상기 지지부는, 상기 박리부의 회전에 따라 상기 박리부와 멀어지는 방향으로 곡선으로 이동할 수 있다.
상기 박리부는, 상기 베이스부에 결합되는 축; 상기 축에 결합되어 상기 축의 회전에 따라 회전하는 회전판; 및 상기 회전판에 형성되어 상기 제1 시편을 지지하는 홀더를 포함할 수 있다.
상기 홀더는 상기 회전판의 둘레면에 형성될 수 있다.
상기 제1 시편은 상기 회전판의 둘레면에 와인딩(winding)될 수 있다.
상기 박리부를 회전시키는 제1 구동부; 및 상기 지지부를 회전시키는 제2 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 시편과 상기 제2 시편이 이루는 각도가 일정하게 유지되도록, 상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 시편과 상기 제2 시편이 이루는 각도는 90도일 수 있다.
상기 스테이지와 상기 제2 시편 사이에는 접착부재가 개재될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 장치가 차지하는 공간이 축소될 수 있고, 박리부 및 지지부의 흔들림이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박리강도 측정 장치를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박리강도 측정 장치를 나타낸 측면도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박리강도 측정 장치 동작 상태를 나타낸 도면.
본 발명에 따른 박리강도 측정 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박리강도 측정 장치를 나타낸 정면도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박리강도 측정 장치를 나타낸 측면도. 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 박리강도 측정 장치 동작 상태를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 박리강도 측정 장치는, 베이스부(110), 박리부(120), 지지부(130) 및 측정부(140)를 포함하고, 제1 구동부(150), 제2 구동부(151) 및 제어부(160)를 더 포함할 수 있다.
베이스부(110)는 장치의 베이스가 되는 부분으로, 후술하게된 박리부(120)와 지지부(130)가 결합될 수 있다. 베이스부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 직사각형으로 형성되어, 일면에 박리부(120)와 지지부(130)가 결합될 수 있다.
박리부(120)는 피시험체(10)의 제1 시편(11)과 제2 시편(12)을 분리시키기 위하여 제1 시편(11)을 잡아당기는 부분이다. 여기서, 제1 시편(11)과 제2 시편(12)은 동종 또는 이종의 막일 수 있다. 박리부(120)는 제1 시편(11)의 단부를 파지하여 회전시킬 수 있다. 박리부(120)가 제1 시편(11)의 단부를 파지하여 회전시키는 경우, 박리부(120)의 회전에따라 제1 시편(11)이 제2 시편(12)으로부터 점점 박리될 수 있다.
박리부(120)는 축(121), 회전판(122), 및 홀더(123)를 포함할 수 있다.
축(121)은 베이스부(110)에 결합되어 회전하는 부분이다. 회전판(122)은 축(121)에 결합되어 축(121)의 회전에 따라 함께 회전한다. 회전판(122)의 소정의 두께를 가지는 원기둥 형상일 수 있다. 홀더(123)는 제1 시편(11)을 지지하며, 회전판(122)에 형성될 수 있다.
홀더(123)는 회전판(122)의 상면 또는 회전판(122)의 둘레면에 형성될 수 있다. 홀더(123)가 회전판(122)의 둘레면에 형성되는 경우, 제1 시편(11)은 회전판(122) 둘레면에 와인딩(winding)될 수 있다.
지지부(130)는 제2 시편(12)을 지지하는 부분으로, 플레이트(plate)일 수 있다. 제2 시편(12)과 지지부(130) 사이에는 접착부재가 개재될 수 있다. 즉, 제2 시편(12)은 플레이트 상에 접착부재로 부착될 수 있다.
지지부(130)는 베이스부(110)에 회전 가능하게 결합되어, 제1 시편(11)과 제2 시편(12)이 이루는 각도가 일정하게 유지되도록 제2 시편(12)을 회전시킬 수 있다. 즉, 지지부(130)는 박리부(120)의 회전에 따라 회전하게 된다. 여기서, 제1 시편(11)과 제2 시편(12)이 이루는 각도는 90도일 수 있다.
지지부(130)는 베이스부(110)에 곡선으로 이동 가능하게 결합될 수 있다. 이 경우, 박리부(120)의 회전에 따라, 지지부(130)는 회전하면서 동시에 곡선으로 이동하게 된다.
구체적으로는, 박리부(120)가 회전함에 따라 박리된 제1 시편(11)은 점점 길어지며, 상기 길이에 상응하여 박리부(120)와 지지부(130)는 서로 멀어지게 된다. 이에 따르면, 지지부(130)는 박리부(120)와 멀어지는 방향으로 곡선으로 이동하게 된다. 지지부(130)는 이와 동시에, 제1 시편(11)과 제2 시편(12)이 이루는 각도가 일정하게 되도록 지지부(130)는 회전하게 된다.
박리부(120)와 지지부(130)는 상하로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 박리부(120) 하측에 지지부(130)가 배치될 수 있다. 이 경우, 박리부(120)는 제1 시편(11)을 위로 잡아당길 수 있다.
측정부(140)는 박리부(120)가 제1 시편(11)에 가하는 힘, 즉, 박리부(120)가 제1 시편(11)을 잡아당기는 힘의 크기를 이용하여, 제2 시편(12)에 대한 제1 시편(11)의 박리강도를 측정하는 부분이다. 여기서, 박리강도는 제1 시편(11)과 제2 시편(12)의 접착 강도를 일컫는다.
측정부(140)는 로드셀(load cell)을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 측정부(140)는 베이스부(110)에 내장될 수 있다.
제1 구동부(150)는 박리부(120)를 회전시키는 구동기를 포함할 수 있다. 제1 구동부(150)는 상술한 박리부(120)의 축(121)과 연결되어 축(121)을 회전시킬 수 있다. 제1 구동부(150)는 모터를 포함할 수 있다. 또한, 제1 구동부(150)는 베이스부(110)에 내장될 수 있다.
제2 구동부(151)는 지지부(130)를 회전시키는 구동기를 포함할 수 있다. 제2 구동부(151)는 지지부(130)와 연결되며, 베이스부(110)에 내장될 수 있다. 지지부(130)가 회전과 동시에 곡선이동을 하는 경우, 제2 구동부(151)는 지지부(130)를 회전 및 곡선이동시킬 수 있다.
제어부(160)는 제1 구동부(150) 및 제2 구동부(151)를 제어하는 부분이다. 즉, 제1 시편(11)과 제2 시편(12)이 이루는 각도가 90도가 되도록 제어부(160)가 제1 구동부(150) 및 제2 구동부(151)를 제어할 수 있다. 제어부(160)는 베이스부(110)에 내장될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 박리강도 측정 장치의 동작 과정을 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 시편(11)은 박리부(120)에 결합되고, 제1 시편(11)과 제2 시편(12)은 90도가 되도록 초기 설정된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 박리부(120)가 회전하게 되면, 제1 시편(11)과 제2 시편(12)이 이루는 각도가 90도가 되도록 지지부(130)가 곡선 이동 및 회전하게 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 박리부(120)가 더 회전하게 되면, 이에 맞춰 지지부(130)도 곡선 이동 및 회전하게 된다.
한편, 도시되지는 않았으나, 박리부(120)가 더욱 회전하게 되면, 일정 순간부터는 제1 시편(11)이 박리부(120)를 따라 와인딩될 수 있다. 제1 시편(11)이 와인딩되는 순간 이후에는 지지부(130)가 곡선이동 또는 회전을 하지 않아도 제1 시편(11)과 제2 시편(12)이 90도로 유지될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 박리강도 측정 장치에 의하면, 지지부가 수평이동하는 경우에 비하여, 흔들림이 감소될 수 있다. 또한, 지지부의 이동에 따라 차지하게 되는 공간이 축소될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 피시험체
11: 제1 시편
12: 제2 시편
110: 베이스부
120: 박리부
121: 축
122: 회전판
123: 홀더
130: 지지부
140: 측정부
150: 제1 구동부
151: 제2 구동부
160: 제어부

Claims (10)

  1. 베이스부;
    제1 시편과 상기 제1 시편에 접합된 제2 시편을 포함하는 피시험체의 상기 제1 시편을 상기 제2 시편으로부터 박리하기 위하여, 상기 제1 시편 단부를 파지하여 회전시키도록 상기 베이스부에 결합되는 박리부;
    상기 베이스부에 결합되어 상기 제2 시편을 지지하며, 상기 제1 시편과 상기 제2 시편이 이루는 각도가 일정하게 유지되도록, 상기 박리부의 회전에 따라 상기 제2 시편을 회전시키는 지지부; 및
    상기 박리부가 상기 제1 시편에 가하는 힘의 크기를 이용하여, 상기 제2 시편에 대한 상기 제1 시편의 박리강도를 측정하는 측정부를 포함하는 박리강도 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 박리부의 회전에 따라 회전 이동하는 것을 특징으로 하는 박리강도 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 박리부의 회전에 따라 상기 박리부와 멀어지는 방향으로 곡선으로 이동하는 것을 특징으로 하는 박리강도 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 박리부는,
    상기 베이스부에 결합되는 축;
    상기 축에 결합되어 상기 축의 회전에 따라 회전하는 회전판; 및
    상기 회전판에 형성되어 상기 제1 시편을 지지하는 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 박리강도 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 회전판의 둘레면에 형성되는 것을 특징으로 하는 박리강도 측정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 시편은 상기 회전판의 둘레면에 와인딩(winding)되는 것을 특징으로 하는 박리강도 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 박리부를 회전시키는 제1 구동부; 및
    상기 지지부를 회전시키는 제2 구동부를 더 포함하는 박리강도 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 시편과 상기 제2 시편이 이루는 각도가 일정하게 유지되도록, 상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 박리강도 측정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 시편과 상기 제2 시편이 이루는 각도는 90도인 것을 특징으로 하는 박리강도 측정 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지와 상기 제2 시편 사이에는 접착부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 박리강도 측정 장치.
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