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Type: TESE
Title: Estudo da Influência do plasma de baixa pressão no comportamento mecânico das uniões adesivas metal-borracha
Title Alternative: Study of the influence of low pressure plasma on the mechanical behavior of rubber to metal adhesive joints
Author: García Pérez, Tsai
Advisor: Bittencourt, Edison, 1941-
Abstract: Resumo: O presente trabalho enfoca processos de modificação de superfícies de alumínio e borrachas (neoprene e borracha butílica) para promover adesão entre estes dois materiais, e o estudo das uniões obtidas. Os procedimento iniciou-se com o tratamento das borrachas e com o processo de limpeza da superfície do metal, mediante o emprego de plasma de baixa pressão, utilizando argônio, oxigênio e misturas destes reagentes. Posteriormente, utilizou se hexametildisiloxano para o tratamento superficial do metal. Depois, as peças de alumínio foram unidas com os elastômeros mediante o uso de um adesivo de cianoacrilato. Na avaliação dos procedimentos de limpeza e ativação da superfície do metal e das borrachas, foi estudada a influência dos diferentes parâmetros de operação sobre as características superficiais dos materiais tratados. As características das superfícies tratadas foram avaliadas por intermédio de análise goniométrica, espectroscopia no infravermelho com Transformada de Fourier e microscopia eletrônica de varredura. A avaliação da adesão metal-borracha foi empreendida por meio de processos padronizados, como o peel test. O processo de limpeza por plasma de baixa pressão permitiu obter, para o alumínio, uma energia livre de superfície de 66,57 mN/m, o que equivale a um aumento de 99,6 %, se comparada com a mesma propriedade no material sem tratamento. O tratamento das borrachas com plasma aumentou o grau de molhabilidade da superfície, permitindo aumentar a força de adesão das uniões adesivas até 40% no caso do neoprene e até 25% no caso da borracha butílica. A presença de hexametildisiloxano no plasma contribuiu para o aumento da resistência mecânica das juntas adesivas estudadas. O processo desenvolvido possibilitou obter juntas adesivas com uma resistência de 22,4 kN/m, o que representou uma melhora de 75%, em comparação com a resistência de juntas produzidas com iguais materiais, mas sem aplicação do processo desenvolvido

Abstract: This work involves surface modification of Aluminum and rubber surfaces (neoprene and butyl rubber) to promote bonding processes between these materials, as well as the study of the bonded joints. The process started with the rubber treatment and with a process to clean the aluminum surfaces by means of low pressure plasma. Argon, Oxygen or Argon/Oxygen mixtures were used as reagents. A surface treatment on the metal using Hexamethyldisiloxane was performed after that step. Next, the aluminum parts were bonded with the rubbers by means of cyanoacrylate glue. The influence of different plasma operating parameters on the surface's characteristics of the materials was studied during the evaluation of the cleaning, deposition, and activation steps. The characteristics of the surfaces were studied by means of goniometric analysis, FTIR, and SEM. The evaluation of the metal-rubber adhesion was performed by means of peel test. The results revealed that the cleaning process using low pressure plasma gives a surface energy on the aluminum of 66,57mN/m, corresponding to an increase of 99,6% when compared with equal property in the material before the treatment. The plasma treatment on rubbers increased the adhesion force up to 40%, in the case of neoprene, and up to 25%, in the case of butyl rubber. The process promoted to acquire an important increase on the mechanical strength of aluminum-rubber bond of up to 22,4 kN/m, 75% higher than the strength of rubberaluminum joints bonded without the application of the process
Subject: Adesão
Plasma
Superfície
Polímeros
Alumínio
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2010
Appears in Collections:FEQ - Dissertação e Tese

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