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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/40015
Tipo: Dissertação
Título: Avaliação da influência da espessura de adesivos estruturais em juntas metálicas com diferentes preparações superficiais
Autor(es): Martins, Michele Damiana Mota
Primeiro Orientador: Nascimento, Marcio Luis Ferreira
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Pisanu, Luciano
metadata.dc.contributor.advisor-co2: Barbosa, Josiane Dantas Viana
metadata.dc.contributor.referee1: Pisanu, Luciano
metadata.dc.contributor.referee2: Barbosa, Josiane Dantas Viana
metadata.dc.contributor.referee3: Nascimento, Marcio Luis Ferreira
metadata.dc.contributor.referee4: Coelho, Rodrigo Santiago
metadata.dc.contributor.referee5: Fokin, Vladimir Mikhaĭlovich
Resumo: Os adesivos estruturais apresentam a capacidade de unir materiais por longa duração, suportar grandes esforços e oferecem vantagens frente aos métodos mais comuns de união, como soldagem e rebitagem, proporcionando as juntas adesivas uma excelente resistência à fadiga. Esses adesivos são encontrados nas indústrias com processos de manufatura mais avançados como automobilística, aeronáutica, eletrônica, naval e construção civil. Adesivos eficientes devem molhar a superfície penetrando nas imperfeições superficiais do material promovendo assim maior adesão entre as partes para em seguida endurecer até tornar-se um único sólido coesivamente forte. Em vista disso, a metodologia utilizada neste estudo buscou avaliar juntas simples sobrepostas com diferentes espessuras de 0,1, 0,25 e 0,5 mm em amostras metálicas preparadas mecanicamente com lixa ou Bristle Blaster, a fim de identificar o mecanismo de preparação que possibilitou melhor resistência mecânica ao cisalhamento (lap shear). Os resultados obtidos por lap shear foram comparados pelo método estatístico teste de Tukey, o modo de falha foi caracterizado com o auxílio da norma ISO/DIS 10365:2020(E) e as superfícies de fratura examinadas por microscopia eletrônica de varredura. Além disso, com o apoio da ferramenta estatística PCA - Análise de Componentes Principais, foi possível reduzir sete variáveis (formulação, preparação de amostra, tipo de adesivo, classificação, espessura, média de resistência ao cisalhamentoe modo de falha) a apenas duas componentes, representando 85,65% dos dados, e separar claramente os tipos de adesivos em quadrantes bem determinados. A melhor média de resistência ao cisalhamento proveio das amostras com substrato preparado por lixas 360 e 600 e 0,25 mm de espessura de adesivo acrílico, e com substrato preparado por Bristle Blaster e 0,1 mm de espessura de epóxi. Quanto ao modo de falha, observou-se predominância coesiva nos acrílicos, e falha mista ou adesiva nas amostras com epóxi. Em ambos os casos, esse perfil foi independente da preparação mecânica realizada. Nas micrografias das superfícies de fratura das amostras de melhor desempenho percebeu-se fratura dúctil na junta com 0,25 mm do adesivo acrílico e presença expressiva de vazios no formato esférico e fratura frágil na amostra com 0,1 mm do adesivo epóxi. Nas duas formulações, não se identificou regiões com ausência de adesivo.
Abstract: Structural adhesives have the ability to bond materials for a long time, withstand great stresses and offer advantages over the most common joining methods, such as welding and riveting, providing adhesive joints with excellent fatigue resistance. These adhesives are found in industries with more advanced manufacturing processes, such as the automotive, aerospace, electronics, naval, and civil construction industries. Efficient adhesives must wet the surface, penetrating the surface imperfections of the material, thus promoting greater adhesion between the parts and then hardening until becoming a single cohesively strong solid. In view of this, the methodology used in this study sought to evaluate simple lap joints with different thicknesses of 0.1, 0.25 and 0.5 mm in metal samples mechanically prepared with sandpaper or Bristle Blaster, in order to identify the preparation mechanism that enabled the best mechanical resistance to shear (lap shear). The results obtained by lap shear were compared by the statistical method Tukey's test, the failure mode was characterized with the aid of the ISO/DIS 10365:2020(E) standard and the fracture surfaces examined by scanning electron microscopy. In addition, with the support of the PCA - Principal Component Analysis statistical tool, it was possible to reduce seven variables (formulation, sample preparation, adhesive type, classification, thickness, average and failure mode) to only two components, representing 85.65% of the data, and clearly separate the adhesive types into well-defined quadrants. The best average shear strength came from the samples with substrate prepared by 360 and 600 sandpaper with 0.25 mm thickness of acrylic adhesive, and with substrate prepared by Bristle Blaster with 0.1 mm thickness of epoxy. Regarding the failure mode, cohesive predominance was observed in acrylics, and mixed or adhesive failure in the samples with epoxy. In both cases, this profile was independent of the mechanical preparation performed. In the micrographs of the fracture surfaces of the best performing samples, ductile fracture was observed in the joint with 0.25 mm of acrylic adhesive and significant presence of spherical voids and brittle fracture in the sample with 0.1 mm of epoxy adhesive. In both formulations, no regions with absence of adhesive were identified.
Palavras-chave: Adesivos Estruturais
Juntas Metálicas
Tratamento Mecânico
Espessura de Juntas Adesivas.
Modo de Falha
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: EDUFBA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Industrial (PEI) 
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/40015
Data do documento: 18-Jun-2024
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