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신뢰성 높은 접착설계 조건과 내구성 평가법

전문가 제언: ○ 접합설계에서 계면접합과 계면파괴(Interface Failure)는 결합의 안전성과 기능의 신뢰성확보 측면에서 매우 중요하며, 접착이음의 신뢰도를 높이기 위해서는 응집파괴(Cohesive Failure)에서 파괴하도록 하고 있다.

– 그러나 응집파괴도 열 이력, 연신 등의 성형, 층간두께 등에 의해 박리강도가 변하기 쉽다. 이를 위해서 최근에는 응집파괴성 수지층위에 비 응집파괴성 수지층을 형성하고 비 응집파괴성 수지를 변화시켜서 내 약품성, 내유성, 내열성 및 전기전도성 등 용도에 따른 성능을 부여해서 다층수지화 하는 방법도 개발되고 있다.

○ 접착제의 신뢰성평가는 기대하는 접착성능의 수명기간을 예측 평가하는 것으로, 평가대상은 장 수명이 필요한 구조용 접착제이고, 피착재의 재질과 사용 환경에 따라 여러 가지 평가방법이 사용된다. 이때 접착강도의 평가는 계면 파괴역학을 적용하여 파괴거동을 해석하게 되는데, 정량적인 강도평가나 건전성 평가 면에서 신뢰성의 문제가 있다.

– 따라서 기존의 하중에 의한 항복파괴보다 최근에는 장시간의 열, 수분, 자외선, 미생물 등 노출에 의한 환경파괴에 비중을 두는 경향으로, 이에 따라 환경시험에서 전기적 저항치를 연속적으로 측정해서 접합상태의 변화를 파악하는 비파괴검사법도 등장하고 있다.

○ 최근에는 고분자접착제가 하중에 비례하는 전하량 신호를 방출하는 점을 이용하여 접착구조물의 안정성과 잔존수명을 실시간으로 검사 및 평가하는 방법도 개발되고 있어서, 이러한 다양한 수명예측방법이 접착설계의 신뢰성을 제고시켜 줄 것으로 본다.

○ 본고는 접착이음의 신뢰도평가에 있어서 특히 내용연수가 경과한 후의 안전율 평가방법에서 장기간에 걸친 실효 접착강도를 확보할 수 있도록 통계적 방법을 도입한 안전율을 정량화하여 제시하고 있어서, 보다 신뢰성이 있고 효율적인 접착설계에 크게 도움이 될 것이다.

저자: Kosuke HARAGA
자료유형: 학술정보