Juntas coladas e híbridas com o Araldite ® AV138

Após a rotura das juntas, efetuou-se uma análise visual das superfícies de fratura das juntas coladas com o Araldite^® AV138. Observou-se que ambos os aderentes permaneceram cobertos com uma fina camada de adesivo, como pode ser observado na Figura 47. Como tal, o modo de rotura das juntas coladas com o Araldite^® AV138 é um modo de rotura coesivo.

Figura 47 – Modo de rotura nas juntas coladas com o Araldite^®AV138.

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

0 20 40 60 80 100 120

P [ N ]

[mm]

Na Figura 48 apresentam-se as curvas P–δ obtidas experimentalmente para as juntas coladas com o adesivo Araldite^® AV138. Não foi considerada a curva P–δ de um provete por não apresentar significado estatístico, devido aos valores de P substancialmente menores em relação aos restantes provetes ensaiados. A causa deste desvio deveu-se possivelmente à falta de adesivo na junta. Contudo, a análise da Figura 48 mostra uma boa repetibilidade dos resultados obtidos nos restantes ensaios, refletindo a qualidade do fabrico das mesmas. Na análise das curvas P–δ da Figura 48 pode-se observar inicialmente um aumento da carga sustentada até atingir o seu máximo (Pmax). Ao valor de Pmax corresponde o início da fenda no adesivo. Pode-se observar também que as curvas apresentam um comportamento linear até se atingir o valor de Pmax, sendo que o declive da reta de subida da carga é inversamente proporcional à ductilidade do adesivo. O valor mais elevado de força máxima obtida foi de 1256,6 N associado a um deslocamento de 0,130 mm, sendo o menor valor de 1080,8 N para um deslocamento de 0,107 mm. Logo após o início da fenda a carga sustentada diminui verticalmente, o que evidencia que a ligação adesiva após o início da fenda no adesivo perde grande parte da sua resistência, quando submetida a esforços de arrancamento.

Seguidamente, a fenda vai-se propagando ao longo do adesivo, acompanhada de uma ligeira diminuição da carga sustentada até atingir a rotura total.

Figura 48 – Curvas P–δ experimentais das juntas adesivas coladas com o Araldite^® AV138.

0

Na Figura 49 pode-se observar que a rotura das juntas híbridas com o Araldite^® AV138 foi uma sobreposição de rotura coesiva do adesivo com a rotura da junta soldada pelo destacamento do aderente pelo contorno de soldadura.

Figura 49 – Modo de rotura nas juntas híbridas coladas com o Araldite^® AV138.

Figura 50 – Curvas P–δ experimentais das juntas híbridas com o Araldite^®AV138.

Na Figura 50 apresentam-se as curvas P–δ obtidas experimentalmente para as juntas híbridas com o adesivo Araldite^® AV138. Não foram consideradas as curvas P–δ de dois provetes por não apresentarem significado estatístico, devido aos valores substancialmente menores obtidos em relação aos restantes provetes ensaiados. A causa possível dos desvios

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

0 20 40 60 80 100 120

P[ N ]

[mm]

encontrados poderá estar relacionada com uma deficiente soldadura da junta ou também devido ao ligeiro desalinhamento dos provetes durante a operação de soldadura. Nas curvas P–δ da Figura 50 pode-se observar uma subida inicial da carga a rigidez constante, até um valor de P aproximadamente de 1000 N. Após o valor final desta zona linear, segue-se o início da deformação do aderente, em que o aumento da carga se dá com menor taxa de variação relativamente à subida inicial. Após o aderente não conseguir mais compensar com a sua deformação a força que lhe é aplicada, atinge-se o valor de Pmax e inicia-se a rotura do aderente pelo contorno do ponto de soldadura, como se pode observar na Figura 51. O valor mais elevado de força máxima obtida nas curvas apresentadas da Figura 50 foi de 4955,5 N, associada a um deslocamento de 26,23 mm, sendo o menor valor de 4516,3 N para um deslocamento de 26,82 mm.

Figura 51 – Início do rompimento do aderente pelo contorno do ponto de soldadura.

Ao atingir o valor de Pmax a força diminui e atinge um mínimo local que, como já referido nas ligações soldadas, corresponde ao início da propagação da rotura do aderente pelo contorno de soldadura. Quando a rotura no aderente atinge aproximadamente metade do seu perímetro, que é o instante em que os dois caminhos de rotura se encontram no seu afastamento máximo (Figura 52), a carga sustentada atinge um máximo local para aproximadamente =43,9 mm.

Figura 52 – Afastamento máximo das zonas de rompimento pelo contorno do ponto de soldadura.

Seguidamente ao máximo local, observa-se um patamar de carga (Figura 50) que corresponde simultaneamente ao avanço da fenda do adesivo e ao avanço da rotura do ponto de soldadura através do arrancamento de material, ao longo do comprimento da junta. Nesta fase, os valores de carga vão diminuindo ligeiramente à medida que a rotura avança. Embora a rotura do adesivo e rompimento do aderente sejam processos que ocorrem simultaneamente, a velocidade de propagação da fenda do adesivo é superior à velocidade de arrancamento de aderente. Esta diferença nas velocidades de propagação origina que o adesivo seja o primeiro a atingir a rotura total, ou seja, a sua fenda atinge a extremidade oposta da camada de adesivo. A esta rotura total do adesivo corresponde a diminuição brusca de carga observada no patamar de carga que se observa na Figura 50, e ocorre na junta de Pmax mais elevado para um  de 74,9 mm. A diminuição brusca da carga resulta da falta de adesivo, provocando um relaxamento da rigidez da junta decorrente da rotura do adesivo.

Com a continuação do carregamento, a carga sustentada rapidamente recupera para níveis próximos aos observados antes da rotura do adesivo, embora agora apenas devido à resistência oferecida pelo ponto de soldadura. Quando de dá o arrancamento total da porção de material em forma de lágrima, acontece a rotura total da junta, como se pode observar na Figura 53, e a carga diminui até zero (Figura 50).

Figura 53 – Rompimento total do aderente por efeito de arrancamento de material.