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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A indústria automóvel atual procura incessantemente a redução de peso estrutural
(lightweighting) através da integração de estruturas multimaterial. Neste contexto, as juntas
adesivas estruturais assumem um papel de destaque face aos métodos de fixação tradicionais,
uma vez que permitem a união eficaz de materiais dissimilares, garantem uma distribuição
uniforme de tensões e oferecem uma elevada capacidade de absorção de energia
(crashworthiness). O presente trabalho de dissertação tem como objetivo validar
experimentalmente a viabilidade e a fiabilidade do adesivo estrutural de matriz poliuretano
SikaForce®-472 na união de substratos metálicos automóveis.
A extensa campanha experimental envolveu a caracterização do adesivo na sua forma maciça
(bulk) e a avaliação de juntas coladas sob diferentes modos de carregamento, nomeadamente
corte (JSS), tração (JTT) arrancamento (Peel). Para prever o comportamento em serviço e em
cenários de colisão, avaliou-se a sensibilidade da ligação à taxa de deformação (escalonada
entre 0,5 mm/min e 500 mm/min) e a sua durabilidade face a um ciclo de envelhecimento
hidrotérmico severo (exposição prolongada de 300 horas a 80 °C e humidade).
Os resultados demonstram o carácter fortemente viscoelástico do poliuretano: o aumento da
velocidade de solicitação traduziu-se num incremento da rigidez e da força máxima suportada,
validando a sua aptidão para dissipar energia dinâmica. Contudo, os ensaios de envelhecimento
evidenciaram que a temperatura e a absorção de humidade induzem a plastificação da matriz
e a degradação da interface, resultando numa transição dos modos de rotura de
predominantemente coesivos para mistos. Conclui-se que o sistema adesivo estudado
apresenta propriedades mecânicas adequadas para componentes de segurança automóvel,
desde que os processos de preparação superficial sejam rigorosos e os limites operacionais
ambientais respeitados.
Descrição
Palavras-chave
Automotive industry Polyurethane structural adhesive Strain rate Hydrothermal aging Crashworthiness Failure modes Indústria automóvel Adesivo estrutural de poliuretano Taxa de deformação Envelhecimento hidrotérmico Crashworthiness Modos de rotura