KR20160048325A - 접착력 테스트용 지그 - Google Patents

접착력 테스트용 지그 Download PDF

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Abstract

접착력 테스트용 지그가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 접착력 테스트용지그는 제1구동부로부터 구동력을 제공받아 직선운동하는 제1가동부; 제1가동부를 직선운동 가능하게 지지하는 제1베이스부; 제1베이스부의 일측에 제1가동부의 직선운동 방향과 수직한 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되고, 제1시편을 홀딩하는 제1홀더; 제1가동부의 직선운동을 제1홀더의 슬라이딩운동으로 전환시키는 제1링크; 제2구동부로부터 구동력을 제공받아 직선운동하는 제2가동부; 제2가동부를 직선운동 가능하게 지지하는 제2베이스부; 제2베이스부의 일측에 제2가동부의 직선운동 방향과 수직한 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되고, 접착제에 의해 제1시편과 접착되는 제2시편을 홀딩하는 제2홀더; 및 제2가동부의 직선운동을 제2홀더의 슬라이딩운동으로 전환시키는 제2링크를 포함한다.

Description

접착력 테스트용 지그{Jig for adhesive strength test}
본 발명은 접착제의 접착력을 테스트하기 위해 사용되는 지그에 관한 것이다.
도 1은 통상적인 중첩 전단 테스트 과정을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 통상적으로　접착제의 접착력을 테스트하기 위해 중첩 전단 테스트(lap shear test)가 수행된다.
이러한 접착력 테스트를 위해 도 1과 같은 단축 인장 시험 기계(uniaxial tensile tester)가 사용된다. 단축 인장 시험 기계의 홀더들(H1, H2)은 접착제(A)로 접착된 지그 부재들(J1, J2)을 각각 홀딩한다.
단축 인장 시험 기계는 홀더들(H1, H2)에 인장력을 걸어주어 홀더들(H1, H2)이 분리되는 순간의 인장력을 측정하여 접착제(A)의 접착력을 추정한다.
그런데, 단축 인장 시험 기계의 인장력은 동일한 축 선상에 위치하기 때문에 지그 부재들(J1, J2)은 접착제(A)가 제공되는 접착부위가 홀더에 홀딩되는 부분에 비해 얇은 형태를 가진다.
이러한 형태의 지그 부재들(J1, J2)을 사용할 경우, 지그 부재들(J1, J2)이 접착제(A)에 비해 압도적으로 강도가 높을 경우에는 문제가 되지 않지만, 접착제(A)가 지그 부재들(J1, J2)에 비해 강도가 비슷해지거나 낮아지면 접착제(A)의 접착력을 테스트하는 과정에서 지그 부재들(J1, J2)이 먼저 휘게 되거나 파단(fracture)이 일어나 실제 접착력보다 낮은 잘못된 결과가 나오게 된다.
본 발명의 실시예는, 접착제의 접착력을 테스트를 효과적으로 수행할 수 있는지그를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1구동부로부터 구동력을 제공받아 직선운동하는 제1가동부; 상기 제1가동부를 직선운동 가능하게 지지하는 제1베이스부; 상기 제1베이스부의 일측에 상기 제1가동부의 직선운동 방향과 수직한 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되고, 제1시편을 홀딩하는 제1홀더; 상기 제1가동부의 직선운동을 상기 제1홀더의 슬라이딩운동으로 전환시키는 제1링크; 제2구동부로부터 구동력을 제공받아 직선운동하는 제2가동부; 상기 제2가동부를 직선운동 가능하게 지지하는 제2베이스부; 상기 제2베이스부의 일측에 상기 제2가동부의 직선운동 방향과 수직한 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되고, 접착제에 의해 상기 제1시편과 접착되는 제2시편을 홀딩하는 제2홀더; 및 상기 제2가동부의 직선운동을 상기 제2홀더의 슬라이딩운동으로 전환시키는 제2링크를 포함하는, 접착력 테스트용 지그가 제공될 수 있다.
상기 제1베이스부의 일측에는 상기 제1홀더의 슬라이딩 운동을 가이드하는 가이드부가 형성되고, 상기 제2베이스부의 일측에는 상기 제2홀더의 슬라이딩 운동을 가이드하는 가이드부가 형성될 수 있다.
상기 제1링크는, 일단이 상기 제1가동부의 일측에 힌지결합된 제1-1링크부재; 및 일단이 상기 제1-1링크부재의 타단에 힌지결합되고 타단이 상기 제1홀더의 일측에 결합되는 제1-2링크부재를 포함하고, 상기 제2링크는, 일단이 상기 제2가동부의 일측에 힌지결합된 제2-1링크부재; 및 일단이 상기 제2-1링크부재의 타단에 힌지결합되고 타단이 상기 제2홀더의 일측에 결합되는 제2-2링크부재를 포함할 수 있다.
상기 제1가동부 및 상기 제2가동부는 동일 직선 상에서 운동할 수 있다.
상기 제1가동부, 상기 제1베이스부, 상기 제1홀더 및 상기 제1링크의 결합체는, 상기 제2가동부, 상기 제2베이스부, 상기 제2홀더 및 상기 제2링크의 결합체와 대칭구조를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1구동부와 제2구동부에서 제공하는 직선 구동력을 이에 수직한 방향의 힘으로 전환시켜 제1시편과 제2시편을 각각 홀딩하는 제1홀더와 제2홀더를 상호 반대방향으로 운동시키는 새로운 방식으로 제1시편과 제2시편 사이에 제공된 접착제의 접착력을 효과적으로 테스트할 수 있다.
나아가 제1구동부의 홀더와 제2구동부의 홀더에 각각 홀딩된 제1가동부와 제2가동부가 동일 직선 상에서 운동함으로써, 본 실시예에 따른 접착력 테스트용 지그가 통상적인 형태의 단축 인장 테스트 기계에 적용될 수 있다.
나아가 제1가동부, 제1베이스부, 제1홀더 및 제1링크의 결합체가, 제2가동부, 제2베이스부, 제2홀더 및 제2링크의 결합체와 대칭구조를 가짐으로써, 부재들의 비대칭에서 발생되는 오류가 최소화될 수 있다.
도 1은 통상적인 중첩 전단 테스트 과정을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 접착력 테스트용 지그를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 접착력 테스트용 지그의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 접착력 테스트용 지그를 나타내는 도면이다. 도 2을 참조하면, 본 실시예에 따른 접착력 테스트용 지그(100)는 제1가동부(110)와, 제1베이스부(120)와, 제1홀더(130)와, 제1링크(140)와, 제2가동부(160)와, 제2베이스부(170)와, 제2홀더(180)와, 제2링크(190)를 포함한다.
제1가동부(110)는 제1구동부(10)로부터 구동력을 제공받아 직선운동한다. 제1구동부(10)는 직선 구동력을 제공하는 유압 또는 공압 실린더를 포함할 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 제1가동부(110)의 일단은 제1구동부(10)의 홀더(11)에 홀딩된다. 이때, 제1가동부(110)는 제1구동부(10)의 홀더(11)에 클램핑되거나 볼트 결합될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
제1베이스부(120)는 제1가동부(110)를 직선운동 가능하게 지지한다. 제1베이스부(120)에는 제1가동부(110)가 직선운동하기 위한 홈(121)이 형성된다. 제1구동부(10)로부터 구동력을 제공받은 제1베이스부(120)는 홈(121)을 따라 직선운동한다.
제1홀더(130)는 제1베이스부(120)의 일측에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 제1홀더(130)는 제1시편(T1)을 홀딩한다. 제1홀더(130)는 제1가동부(110)의 직선운동 방향과 수직한 방향으로 슬라이딩 운동한다.
제1베이스부(120)의 일측에는 제1홀더(130)의 슬라이딩 운동을 가이드하는 가이드부(123) 형성된다. 가이드부(123)는 제1가동부(110)의 직선운동 방향과 수직한 방향으로 연장 형성된다.
제1가동부(110)와 제1홀더(130) 사이에 제1링크(140)가 개재된다. 제1링크(140)는 제1가동부(110)의 직선운동을 제1홀더(130)의 슬라이딩 운동으로 전환시킨다.
일례로, 제1링크(140)는 제1-1링크부재(141)와 제1-2링크부재(142)를 포함할 수 있다. 제1-1링크부재(141)는 그 일단이 제1가동부(110)의 일측에 힌지결합되고, 그 타단이 제1-2링크부재(142)의 일단에 힌지결합될 수 있다. 제1-2링크부재(142)의 타단은 제1홀더(130)의 일측에 결합된다.
이러한 제1링크(140)부재는 제1가동부(110)의 직선운동을 제1홀더(130)의 슬라이딩 운동으로 전환시킨다.
제2가동부(160)는 제2구동부(20)로부터 구동력을 제공받아 직선운동한다. 제2구동부(20)는 직선 구동력을 제공하는 유압 또는 공압 실린더를 포함할 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 제2가동부(160)의 일단은 제2구동부(20)의 홀더(21)에 홀딩될 수 있다. 이때, 제2가동부(160)는 제2구동부(20)의 홀더(21)에 클램핑되거나 볼트 결합될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
제2베이스부(170)는 제2가동부(160)를 직선운동 가능하게 지지한다. 제2베이스부(170)에는 제2가동부(160)가 직선운동하기 위한 홈(171)이 형성된다. 제2구동부(20)로부터 구동력을 제공받은 제2베이스부(170)는 홈(171)을 따라 직선운동한다.
제2홀더(180)는 제2베이스부(170)의 일측에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 제2홀더(180)는 제2시편(T2)을 홀딩한다. 제2홀더(180)는 제2가동부(160)의 직선운동 방향과 수직한 방향으로 슬라이딩 운동한다.
제2베이스부(170)의 일측에는 제2홀더(180)의 슬라이딩 운동을 가이드하는 가이드부(173) 형성된다. 가이드부(173)는 제2가동부(160)의 직선운동 방향과 수직한 방향으로 연장 형성된다.
제2가동부(160)와 제2홀더(180) 사이에 제2링크(190)가 개재된다. 제2링크(190)는 제2가동부(160)의 직선운동을 제2홀더(180)의 슬라이딩 운동으로 전환시킨다.
일례로, 제2링크(190)는 제2-1링크부재(191)와 제2-2링크부재(192)를 포함할 수 있다. 제2-1링크부재(191)는 그 일단이 제2가동부(160)의 일측에 힌지결합되고, 그 타단이 제2-2링크부재(192)의 일단에 힌지결합될 수 있다. 제2-2링크부재(192)의 타단은 제2홀더(180)의 일측에 결합된다.
이러한 제2링크(190)부재는 제2가동부(160)의 직선운동을 제1홀더(130)의 슬라이딩 운동으로 전환시킨다.
본 실시예에 따르면, 제1홀더(130)와 제2홀더(180)의 슬라이딩 운동 방향은 반대방향이다. 이 경우, 제1홀더(130)와 제2홀더(180)에 각각 홀딩된 제1시편(T1)과 제2시편(T2)이 상호 반대 방향으로 운동하게 되어 제1시편(T1)과 제2시편(T2) 사이에 개재된 접착제(A)의 접착력을 테스트할 수 있다. 제1홀더(130)와 제2홀더(180)가 반대 방향으로 슬라이딩 운동하는 메커니즘은 후술한다.
이와 같은 본 실시예에 따른 지그(100)는 제1구동부(10)와 제2구동부(20)에서 제공하는 직선 구동력을 이에 수직한 방향의 힘으로 전환시켜 제1시편(T1)과 제2시편(T2)을 각각 홀딩하는 제1홀더(11)와 제2홀더(21)를 상호 반대방향으로 운동시키는 새로운 방식으로 제1시편(T1)과 제2시편(T2) 사이에 제공된 접착제(A)의 접착력을 효과적으로 테스트할 수 있다.
한편, 제1구동부(10)와 제2구동부(20)는 동일 직선(X) 상에서 작용하는 직선 구동력을 제공한다. 이에 따라 제1구동부(10)의 홀더(11)와 제2구동부(20)의 홀더(21)에 각각 홀딩된 제1가동부(110)와 제2가동부(160)도 동일 직선(X) 상에서 운동한다.
이때, 제1구동부(10)와 제2구동부(20)는 통상적인 형태의 단출 인장 테스트 기계의 일부를 구성할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 접착력 테스트용 지그(100)는 통상적인 형태의 단축 인장 테스트 기계에 적용 가능하다.
한편, 본 실시예에 따르면, 제1가동부(110), 제1베이스부(120), 제1홀더(130) 및 제1링크(140)의 결합체는, 제2가동부(160), 제2베이스부(170), 제2홀더(180) 및 제2링크(190)의 결합체와 대칭구조를 가질 수 있다.
이때, 제1구동부(10) 및 제2구동부(20)에서 제공되는 직선 구동력이 동일한 직선(X) 상에 작용하고 그 크기가 동일하면, 부재들의 비대칭에서 발생되는 오류가 최소화할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 접착력 테스트용 지그의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 참고로 도 3 및 도 4에서 제1시편(T1) 및 제2시편(T2)이 제1홀더(130) 및 제2홀더(180)에 홀딩되지 않는 것으로 가정하여 지그(100)의 작동을 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하면, 제1가동부(110)와 제2가동부(160)는 각각 제1구동부(10)의 홀더(11) 및 제2구동부(20)의 홀더(21)에 홀딩된다. 이때, 제1홀더(130)와 제2홀더(180)는 상호 마주보도록 배치된다.
이후, 제1구동부(10)와 제2구동부(20)가 동일 직선(X) 상에 작용하는 구동력을 제1가동부(110)와 제2가동부(160)에 제공한다. 이때, 제1구동부(10)와 제2구동부(20)에서 제공하는 구동력은 압축력으로 작용한다.
도 4를 참조하면, 제1가동부(110)와 제2가동부(160)에 구동력이 제공되면, 제1가동부(110) 및 제2가동부(160)는 각각 제1베이스부(120) 및 제2베이스부(170)에 지지된 상태로 직선 운동한다.
이 과정에서 제1링크(140) 및 제2링크(190)가 각각 제1홀더(130) 및 제2홀더(180)를 제1가동부(110) 및 제2가동부(160)의 직선 운동 방향에 수직한 방향으로 운동시킨다. 이때 제1홀더(140) 및 제2홀더(180)의 운동 방향은 반대가 된다.
한편, 도시되지 않았으나 제1구동부(10)와 제2구동부(20)가 동일 직선(X) 상에서 인장력을 제공하면, 제1가동부(110)와 제2가동부(160)는 각각 제1베이스부(120)의 홈(121)과 제2베이스부(170)의 홈(171)에서 이탈되는 것을 방지하기 위한 구조를 가진다. 일례로, 제1가동부(110)와 제2가동부(160)의 끝단에 홈(121, 171)의 입구에 걸리는 걸림부가 형성된다.
제1구동부(10)와 제2구동부(20)가 인장력을 계속적으로 제공하면, 제1가동부(110), 제1베이스부(120), 제1홀더(130) 및 제1링크(140)의 결합체와 제2가동부(160), 제2베이스부(170), 제2홀더(180) 및 제2링크(190)의 결합체 사이가 멀어진다. 이때 제1홀더(130)와 제2홀더(180) 사이가 벌어져 그 사이에 접착제로 상호 접착된 제1시편(T1)과 제2시편(T2)을 배치시킬 수 있다.
이후, 제1구동부(10)와 제2구동부(20)가 압축력을 제공하면 제1시편(T1)과 제2시편(T2)이 각각 제1홀더(130)와 제2홀더(180)에 홀딩될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 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 : 제1구동부
20 : 제2구동부
110 : 제1가동부
120 : 제1베이스부
130 : 제1홀더
140 : 제1링크
160 : 제2가동부
170 : 제2베이스부
180 : 제2홀더

Claims (5)

  1. 제1구동부로부터 구동력을 제공받아 직선운동하는 제1가동부;
    상기 제1가동부를 직선운동 가능하게 지지하는 제1베이스부;
    상기 제1베이스부의 일측에 상기 제1가동부의 직선운동 방향과 수직한 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되고, 제1시편을 홀딩하는 제1홀더;
    상기 제1가동부의 직선운동을 상기 제1홀더의 슬라이딩운동으로 전환시키는 제1링크;
    제2구동부로부터 구동력을 제공받아 직선운동하는 제2가동부;
    상기 제2가동부를 직선운동 가능하게 지지하는 제2베이스부;
    상기 제2베이스부의 일측에 상기 제2가동부의 직선운동 방향과 수직한 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되고, 접착제에 의해 상기 제1시편과 접착되는 제2시편을 홀딩하는 제2홀더; 및
    상기 제2가동부의 직선운동을 상기 제2홀더의 슬라이딩운동으로 전환시키는 제2링크를 포함하는, 접착력 테스트용 지그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1베이스부의 일측에는 상기 제1홀더의 슬라이딩 운동을 가이드하는 가이드부가 형성되고,
    상기 제2베이스부의 일측에는 상기 제2홀더의 슬라이딩 운동을 가이드하는 가이드부가 형성되는, 접착력 테스트용 지그.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1링크는,
    일단이 상기 제1가동부의 일측에 힌지결합된 제1-1링크부재; 및
    일단이 상기 제1-1링크부재의 타단에 힌지결합되고 타단이 상기 제1홀더의 일측에 결합되는 제1-2링크부재를 포함하고,
    상기 제2링크는,
    일단이 상기 제2가동부의 일측에 힌지결합된 제2-1링크부재; 및
    일단이 상기 제2-1링크부재의 타단에 힌지결합되고 타단이 상기 제2홀더의 일측에 결합되는 제2-2링크부재를 포함하는, 접착력 테스트용 지그.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1가동부 및 상기 제2가동부는 동일 직선 상에서 운동하는, 접착력 테스트용 지그.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1가동부, 상기 제1베이스부, 상기 제1홀더 및 상기 제1링크의 결합체는,
    상기 제2가동부, 상기 제2베이스부, 상기 제2홀더 및 상기 제2링크의 결합체와 대칭구조를 가지는, 접착력 테스트용 지그.
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