Title

EFEITO DA RUGOSIDADE SOBRE AS PROPRIEDADES MECANICAS DE TRES COLAS USADAS PARA FIXAR STRAIN GAGES

ROUGHNESS EFFECT OVER MECHANICAL PROPERTIES BEHAVIOR OF THREE ADHESIVES USED TO BOND STRAIN GAGES

Authorship

CARVALHO, EDUARDO ATEM DE; SIMÃO, LARISSA GOMES; JESUS, WALISSON POGIAN DE

CARVALHO, EDUARDO ATEM DE

I am this author

SIMÃO, LARISSA GOMES

I am this author

JESUS, WALISSON POGIAN DE

I am this author

DOI

10.5151/2594-5327-40740

Downloads

Abstract

O DESAFIO DO ACESSO A ADESIVOS ESPECIALIZADOS CONCEBIDOS PARA APLICAçõES DE STRAIN GAGE DEVIDO AO ALTO CUSTO DO IMPORTADO, EXIGINDO A EXPLORAçãO DE ALTERNATIVAS LOCAIS. UMA SIMULAçãO DIRETA DO COMPORTAMENTO DE COLAGEM DE STRAIN GAGES COM DUAS PLACAS DE AçO é INVIáVEL DEVIDO à CONSTRUçãO úNICA DOS STRAIN GAGES. POR CONSEGUINTE, UM MéTODO DE SIMULAçãO INDIRETO, COMPARANDO ALTERNATIVAS LOCAIS A UM ADESIVO AMPLAMENTE ACEITE, LOCTITE 496®, FOI EMPREGUE NESTE ESTUDO. DOIS POTENCIAIS SUBSTITUTOS, LOCTITE 401® TEKBOND 793®, FORAM TESTADOS E COMPARADOS COM O ADESIVO DE REFERêNCIA, COM PROPRIEDADES MECâNICAS CHAVE: DEFORMAçãO DE CISALHAMENTO PROPORCIONAL (PSS), TENSãO DE CISALHAMENTO PROPORCIONAL (PSST) E MóDULO DE CISALHAMENTO APARENTE (G*). LOCTITE 401® APRESENTOU O G* MAIS ELEVADO, SUGERINDO A SUA POTENCIAL UTILIZAçãO EM INSTALAçõES DE STRAIN GAGE SE G* FOR CONSIDERADO MAIS IMPORTANTE. NO ENTANTO, TEKBOND 793® DEMONSTROU PSS SUPERIOR, TENSãO MáXIMA DE CISALHAMENTO (MSST) E TENSãO DE CISALHAMENTO DE RUTURA (RSST), EXIBINDO COMPORTAMENTO LINEAR MESMO SEM UM ACELERADOR. AS CONSIDERAçõES RELATIVAS à PREPARAçãO DA SUPERFíCIE TAMBéM FORAM DISCUTIDAS, OBSERVANDO QUE A ABRASãO MANUAL RESULTA NO DOBRO DA RUGOSIDADE DA SUPERFíCIE UMA LIXADEIRA ORBITAL. O ESTUDO IDENTIFICOU AINDA DUAS REGIõES PRINCIPAIS RELATIVAMENTE AOS MODOS DE FALHA RELACIONADAS COM RA, COM VALORES INFERIORES A 0,31 μM A CAUSAR VARIAçõES SIGNIFICATIVAS NAS OBSERVADAS, APONTANDO PARA FATORES PARA ALéM DA ESPESSURA DA CAMADA ADESIVA QUE AFETAM AS PROPRIEDADES DA LIGAçãO. POR úLTIMO, A RECOMENDAçãO GERAL é A UTILIZAçãO DE UM ACELERADOR PARA TODAS AS COLAS TESTADAS, ENQUANTO A UTILIZAçãO DE UM CONDICIONADOR DE SUPERFíCIE E NEUTRALIZADOR TEVE UM IMPACTO NEGATIVO NO DESEMPENHO DA COLA

THE CHALLENGE OF ACCESSING SPECIALIZED ADHESIVES DESIGNED FOR STRAIN GAGE APPLICATIONS HAS BEEN HIGHLIGHTED DUE TO FAILURES IN LOGISTIC CHAINS, REQUIRING THE EXPLORATION OF LOCAL ALTERNATIVES. A DIRECT SIMULATION OF STRAIN GAGE BONDING BEHAVIOR WITH TWO STEEL PLATES IS INFEASIBLE DUE TO THE UNIQUE CONSTRUCTION OF STRAIN GAGES. THEREFORE, AN INDIRECT SIMULATION METHOD, COMPARING LOCAL ALTERNATIVES TO A WIDELY ACCEPTED ADHESIVE, LOCTITE 496®, WAS EMPLOYED IN THIS STUDY. TWO POTENTIAL REPLACEMENTS, LOCTITE 401® AND TEKBOND 793®, WERE TESTED AND MATCHED AGAINST THE BENCHMARK ADHESIVE, WITH A FOCUS ON THE KEY MECHANICAL PROPERTIES: PROPORTIONAL SHEAR STRAIN (PSS), PROPORTIONAL SHEAR STRESS (PSST), AND APPARENT SHEAR MODULUS (G*). LOCTITE 401® EXHIBITED THE HIGHEST G*, SUGGESTING ITS POTENTIAL USE IN STRAIN GAGE INSTALLATIONS IF G* IS CONSIDERED MOST IMPORTANT. HOWEVER, TEKBOND 793® DEMONSTRATED SUPERIOR PSS, MAXIMUM SHEAR STRESS (MSST), AND RUPTURE SHEAR STRESS (RSST) PERFORMANCE, DISPLAYING LINEAR BEHAVIOR EVEN WITHOUT AN ACCELERATOR. SURFACE PREPARATION CONSIDERATIONS WERE ALSO DISCUSSED, NOTING THAT HAND ABRADING RESULTS IN DOUBLE THE SURFACE ROUGHNESS THAN USING AN ORBITAL SANDER. THE STUDY FURTHER IDENTIFIED TWO MAIN REGIONS CONCERNING FAILURE MODES RELATED TO RA, WITH VALUES BELOW 0.31 μM CAUSING SIGNIFICANT VARIATIONS IN OBSERVED MECHANICAL PROPERTIES, POINTING TOWARDS FACTORS BEYOND ADHESIVE LAYERTHICKNESS AFFECTING BOND PROPERTIES. LASTLY, THE GENERAL RECOMMENDATION IS THE USE OF AN ACCELERATOR FOR ALL TESTED ADHESIVES, WHILE THE USE OF A SURFACE CONDITIONER AND NEUTRALIZER WAS FOUND TO NEGATIVELY IMPACT ADHESIVE PERFORMANCE

Keywords

Polímeros, adesivos, cianocrilato, Rugosidade

Polymers, adhesives, cyanoacrylate, Roughness.