Determinação das propriedades mecânicas e de fratura de um adesivo epóxido dúctil

• Autor(a) principal: Pinto, João Edgar da Cunha
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/16836
• topic: Adesivo estrutural; Junta adesiva; Ductilidade; Tenacidade à fratura; Bulk; Thick Adherend Shear Test; Double-Cantilever Beam; End-Notched Flexure; Structural adhesive; Adhesive joint; Ductility; Fracture toughness

Nesta nova fase industrial, e com desenvolvimento de novos materiais, tem-se observado um incremento gradual na substituição de componentes, que veio alertar para outra situação que, na perspetiva global de um projeto, não é menos importante - a união dos vários componentes. No remoto e próximo passado, a união referida era efetuada por componentes mecânicos (rebites ou parafusos) ou por soldadura, mas estes métodos apresentam alguns inconvenientes, tais como aumento do peso, problemas corrosivos, concentrações de cargas nas zonas unidas e risco de fissuração. Devido a estes inconvenientes, surge a solução de ligação adesiva dos componentes. No entanto, para a aplicação desta técnica e para a utilização de ferramentas de cálculo que permitam ao projetista dimensionar estruturas adesivas, é fundamental o conhecimento das propriedades mecânicas e de fratura mais relevantes dos adesivos a usar. Este estudo apresenta a caracterização de um adesivo estrutural que foi lançado recentemente no mercado, pelo que é fundamental caracterizá-lo para efeito de projeto de estruturas adesivas. Para tal, é necessário realizar ensaios de tração com provetes bulk para se obter propriedades mecânicas tais como o módulo de Young (E), a tensão de cedência (y), a tensão de rotura à tração (f) e a deformação de rotura à tração (f). É também realizado o ensaio Thick Adherend Shear Test (TAST), que tem como finalidade caracterizar as propriedades mecânicas ao corte, e permite obter os resultados do módulo de corte (G), tensão de cedência ao corte (y), tensão de rotura ao corte (max), e deformação de rotura ao corte (). Através do ensaio Double-Cantilever Beam (DCB) calcula-se a taxa crítica de libertação de energia de deformação em modo I (GIC) pelos métodos Compliance Calibration Method (CCM), Corrected Beam Theory (CBT) e Compliance-Based Beam Method (CBBM). Por último, no ensaio End-Notched Flexure (ENF) calcula-se a taxa crítica de libertação de energia de deformação em modo II (GIIC) pelos métodos Compliance Calibration Method (CCM), Corrected Beam Theory (CBT) e Compliance-Based Beam Method (CBBM). Após a realização dos ensaios referidos e análise dos dados obtidos, verificou-se que existe uma boa repetibilidade entre provetes do mesmo ensaio e uma convergência de valores do adesivo caracterizado em laboratório com os valores do fabricante.