일반기술

고무의 내절단에너지 측정 방법

고무시편의 중앙부에 프리크랙을 마련하고, 프리크랙이 마련된 고무시편을 수평이동이 가능한 스크류램프에 장착시키고, 고무시편의 프리크랙상에 나이프가 위치하도록 조절하고, 고무시편을 5∼10 % 신장시키면서 나이프가 장착되어 상하 이동이 가능한 로드셀을 일정속도로 하강시켜 고무시편을 절단하고, 고무시편의 절단이 진행됨에 따라 크랙의 길이와 그 때 가해지는 힘을 측정하고, 측정된 크랙의 길이와 힘의 상관관계를 그래프화하고, 구한 그래프를 외삽하여 고무시편의 절단시 소요되는 힘을 계산하고, 이 값을 고무시편의 두께로 나누어 고무의 내절단에너지를 측정한다.하나의 시편으로도 절단에너지 측정이 가능할 뿐만 아니라 그 측정된 절단에너지의 값이 기존의 절단에너지 측정법과 비교할 때 동등한 수준을 나타내어 고무의 절단에너지 측정에 유용하다날카로운 물체에 의한 고무의 절단현상은 타이어 등 고무제품에 치명적인 손상을 입히는데, 타이어의 경우에는 직접적으로 타이어 트레드 부분에 심각한 파괴를 일으키며 아울러 다른 고무 제품에서도 마모 등의 다른 파괴현상을 가속화시켜 제품의 수명을 단축시킨다. 이에 따라 날카로운 물체에 의한 고무의 절단시 절단에너지를 측정하려는 시도가 행해졌으나, 날카로운 물체와 고무 사이의 마찰을 배제하지 못하여 고무의 절단시 절단에너지가 높게 측정되는 문제점이 있었다. 이런 문제점을 배제하고자 고무시편을 이용하는 측정법이 시도되었으나, 변형정도를 변화시키면서 고무를 절단하는데 필요한 힘을 구해야 하기 때문에 많은 수의 시편과 측정이 필요하여 많은 시간이 소요되는 단점이 있었다.프리크랙(pre-crack)이 존재하는 고무의 인장시편을 이용하여 하나의 시편으로 한 번의 측정을 통하여 날카로운 물체에 의한 고무의 절단에너지를 측정할 수 있어 기존의 문제점을 해결하였다.