EFEITO DA UMIDADE NA ADESÃO DE JUNTAS COLADAS CFRP-AÇO

Abstract

An experimental study was carried out to evaluate the effect of severe environmental conditions in the adhesion of composite-metal bonded joints. Floating Roller Peel tests were performed according to an adaptation of the ASTM standard for composite substrates. The lay-up of the specimens were defined in order to have the Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) as rigid substrate and carbon steel as flexible substrate. Specimens were exposed to salt water for 40 and 150 days. It is suggested a new method to verify the ageing effect by testing partially immersed specimens with 500 mm length. The aim is to compare aged and non-aged parts of the same specimen. The results show an inverse relationship between the penetration of moisture into the adhesive layer and the peel load. The presence of moisture in the fracture surfaces increases with ageing times. Fracture surfaces of non-aged specimen exhibit a cohesive failure within the adhesive layer, which indicates a good adhesion of the joint. Partially immersed samples were successfully used in the comparative analysis of moisture effect on adhesion in the same specimen.

Um estudo experimental foi realizado para verificar o efeito de condições ambientais severas na adesão de juntas coladas compósito-metal. Foram realizados ensaios de arrancamento de roletes flutuantes com base numa adaptação da norma ASTM para utilização de substratos compósitos. A configuração dos corpos de prova foi definida de modo a ter o compósito de fibra de carbono em matriz polimérica (CFRP) como substrato rígido, e aço carbono como substrato flexível. As amostras foram expostas à água salgada durante 40 e 150 dias. É sugerido um novo método para verificar o feito do envelhecimento através da utilização de corpos de prova com 500 mm de comprimento e parcialmente imersos. O objetivo é comparar a parte com envelhecimento e sem envelhecimento num mesmo corpo de prova. Os resultados mostram uma relação inversa entre a penetração da umidade na interface adesiva e a carga de arrancamento. A presença de umidade nas superfícies de fratura aumenta com o tempo de envelhecimento. Superfícies de fratura da amostra sem envelhecimento exibiu uma falha coesiva na camada adesiva, o que indica boa adesão da junta. Amostras parcialmente imersas em água salgada foram utilizadas com sucesso na análise comparativa do efeito da umidade na adesão no mesmo corpo de prova.