접착재료의 용도 및 기능

접착재료(접착제)는 스트레인 게이지를 측정 대상의 표면에 견고히 부착시키고 측정 대상의 변형력을 아무 손실 없이 스트레인 게이지로 전달하는 데 이용됩니다. 제품이 쓰이는 환경 조건, 영향력 또는 적용분야에 따라 각각 다른 접착 재료와 설치 방법을 적용해야 합니다. 무엇보다 접착력이 가장 중요한 요인입니다. 접착제를 이용한 연결 방법은 스트레인 게이지와 관련하여 다음과 같은 장점을 제공합니다.

  • 각자 성질이 다른 재료들을 결합할 수 있습니다. 접착제의 종류가 무엇이냐에 따라 실온 이상의 온도에서 접합을 실시합니다.
  • 연결 대상인 재료에 아무런 영향을 미치지 않습니다. (그러나 플라스틱의 경우 일정한 제약이 따를 수 있습니다.)
  • 화학적 경화 접착제(스트레인 게이지에만 적용)는 수분흡수율이 낮은 것이 특징입니다.다양한 접착제나 경화 조건(고온 경화 또는 상온 경화)을 선택하여 사용 속도를 제어할 수 있습니다.
  • 비전기저항이 높을수록 스트레인 게이지와 부품 간의 절연 저항이 높아집니다.

접착 재료의 종류

접착제의 종류가 다양한 이유는 설치 장소의 환경 조건이 제각각 다르고, 사용 온도와 같은 환경 조건에 따라 요구되는 접착제의 성능 조건이 다양하기 때문입니다.

권장 제품 외의 다른 접착제는 사용하지 않는 것이 좋습니다. 스트레인 게이지 접착제는 일반 접착제와는 다른 요구사항을 만족시켜야 하기 때문에, 시판되는 일반 접착제를 특수 개발 또는 변형한 제품을 이용합니다. 단순히 스트레인 게이지를 측정 대상에 부착하는 것만으로는 측정용 접착제의 적합성을 평가하는 데 충분한 기준이 되지 않습니다. 또한 측정 대상의 변형력을 손실 없이 전달해야 합니다. 따라서 일반 접착제보다 더 많은 심층 분석을 실시해야 합니다. (VDI/VDE 2635 또는 유사 표준에 따른 스트레인 게이지 테스트를 실시하려면 해당 접착제를 필수적으로 이용해야 합니다.)

접착제는 적용되는 도포 기술에 따라 다음과 같이 분류될 수 있습니다.

상온 경화 접착제

상온 경화 접착제는 도포가 용이하여 별도의 노력을 요하지 않습니다. 적절한 습도가 주어지면 경화를 시작하는 일액형 접착제가 있고, 도포 전에 반드시 혼합해야 하는 이액형 접착제가 있습니다. 반응 시간이 매우 짧은 접착제는 강력순간접착제(슈퍼글루)라고 부릅니다. 이 접착제는 실험을 실시할 때 주로 활용됩니다. 

고온 경화 접착제

고온 경화 접착제는 사용되는 시험 대상에 적합한 경화 온도에서만 도포할 수 있습니다. 가령 트랜스듀서 제조 공정이나 기계 조립 전에 스트레인 게이지를 설치하는 경우, 또는 스트레인 게이지 설치를 위해 부품을 분리할 때 이용 가능합니다. 상온 경화 접착제와는 달리, 고온 경화 접착제는 실온보다 높은 고온에서 보다 폭넓은 용도로 사용 가능하며, 트랜스듀서 생산 시 높은 정확도 조건을 충족시키고자 할 때 적합합니다.

접착제의 온도범위

Bonding material (adhesive)
Main application areas
Material
Useful temperature range (approx.) for zero-point related1) and for non zero-point2) related measurements3)
No. of components
P250/P250-R, hot-curingExperimental testPhenolic resin1)-196°C …+250°C
[-320°F …+482°F]
1
2) -196°C …+250°C
[-320°F …+482°F]
X60, cold-curing (superglue)Experimental testMethacrylate1) -200°C …+60°C
[-328°F …+140°F]
2
2)-200°C …+60°C
[-328°F …+140°F]
Z70, cold-curing (superglue)Experimental test, transducer manufacturing with lower accuracy requirementsCyanoacrylate1)-55°C …+100°C
[-67°F …+212°F]
1
2)-70°C …+120°C
[-94°F …+248°F]
X280, cold-curing Experimental test Epoxy resin 1)-200°C …+200°C
[-328°F …+392°F]
2
2)-200°C …+280°C
[-328°F …+536°F]
EP150, hot-curing Experimental tests at elevated temperature range, transducer manufacturing Epoxy resin 1)-70°C …+150°C
[-67°F …+302°F]
1
2)-70°C …+150°C
[-67°F …+302°F]
EP310N, hot-curing Experimental tests at elevated temperature range, transducer manufacturing Epoxy resin 1)-269°C …+260°C
[-454°F …+500°F]
2
2)-269°C …+310°C
[-454°F …+590°F]
EP150 Stick-on, hot-curingTransducer manufacturingEpoxy resin1)-70°C …+150°C
[-67°F …+302°F]
-  
2) -70°C …+150°C
[-67°F …+302°F]

1)With zero-point related measurement, the measured values are referenced to the zero point (usually static measurements).

2) With non zero-point related measurement, the zero point can fluctuate, only the dynamic part is important (dynamic measurement).

3) The specified temperature limits are fluid and depend on strain gauges being used, on the expected measurement accuracy and on the curing process.

 

Bonding material (adhesive)
Pot Life
Curing conditions
Suitable for strain gauges in series
Temp. 
Time 
Contact pressure
Y, C, M, D
G
A, U
E
P250/P250-R,
hot-curing
Unlimited
160°C [320°F]
180°C [356°F] for post-curing


4,5 h
+ 1 h post-curing

10 – 50 N /cm²
X60,
cold-curing (superglue)
3 … 5 min0°C [32°F]
20°C [68°F]
35°C [95°F]
60 min
10 min
2 min
Thumb pressureooo
Z70,
cold-curing (superglue)
-

5°C [41°F]
20°C [68°F]
30°C [86°F]

10 min
1 min
0.5 min
Thumb pressureoooo
X280, cold-curing30 min20°C [68°F]
65°C [149°F]
95°C [203°F]
8 h
2 h
1 h
0.05 … 2 N/mm2

o

o

EP150, hot-curing-60°C [320°F]
170°C [338°F]
190°C [374°F]
6 h
3 h
1 h
0.3 … 0.5 N/mm2

 •

 •

• 

EP310N, hot-curing4 weeks150°C [302°F]
180°C [356°F]
200°C [392°F]
3 h
1 h
0.5 h
0.1 … 0.5 N/mm2

 •

 •

 • 

• 

EP150 Stick-on,
hot-curing
 -160°C [320°F]
170°C [338°F]
190°C [374°F]
6 h
3 h
1 h
0.3 … 0.5 N/mm2

 •

 •

 • 

 

•  Optimal combination of strain gauge and bonding material

o  Suitable, but sacrificing a part of the strain gauge or bonding material temperature range

–  Unsuitable combination


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