Study of the influence of the taper angle on bonded joints

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de CoimbraEste trabalho estuda a influência do ângulo de taper na resistência estática de juntas coladas com um adesivo epóxido. Para isso, foram preparados provetes em alumínio, com vários ângulos de taper, 0º, 30º, 45º e 60º, diretamente no adesivo. Foram ainda produzidos tapers com as mesmas inclinações, por biselamento do alumínio. Todos os provetes foram sujeitos a ensaios de tração, sendo os deslocamentos registados em simultâneo por uma técnica de correlação digital de imagem. A caracterização dos mecanismos de rotura foi feita com a ajuda de microscopia eletrónica de varrimento. Foi possível concluir que o principal mecanismo de rotura presente nos provetes foi a rotura por adesão. Verificou-se também que os tapers de adesivo não influenciam a resistência da junta. Do estudo efetuado, pode-se concluir que a variação do ângulo de taper permite variar o comprimento de sobreposição. Além disso, verificou-se que a rotura das juntas se inicia nas extremidades da zona colada, propagando-se posteriormente para a zona central.This work studies the influence of the angle of taper on the static strength of bonded joints with an epoxy adhesive. For this, samples were prepared in aluminum with various taper angles of 0º, 30º, 45º and 60º, directly on the adhesive. Tapers were also produced with the same angles, by beveling of aluminum. All specimens were subjected to tensile tests, with the displacements recorded simultaneously by a technique of digital image correlation. The characterization of the mechanisms of rupture was done with the help of scanning electron microscopy. It was concluded that the main mechanism of this rupture in bonded specimens was adhesive fracture. It was also found that the tapers done in the adhesive do not influence the strength of the joint. The present study allows to conclude that the angle of taper greatly influence the overlap length. Furthermore, it was found that the rupture in bonded joints starts at the ends of the bonded area, spreading later to the central part of this area