União de Materiais: Adesivos, Retenção e Propriedades Mecânicas

Adesivos e Retenção Mecânica

Retenção Mecânica

A retenção mecânica envolve o uso de diferentes métodos de contenção para manter materiais unidos mecanicamente. Esses métodos envolvem o uso de componentes de hardware separados, chamados clipes. Os métodos de contenção são divididos em duas classes principais:

• Aqueles que criam um vínculo permanente (ex: rebites).
• Aqueles que permitem a desmontagem (ex: fechos de rosca, como parafusos, porcas e pinos).

Os conjuntos mecânicos têm preferência sobre outros processos de união por uma série de razões:

• Facilidade de fabricação.
• Facilidade de montagem e transporte.
• Facilidade de desmontagem, manutenção, reposição de peças ou reparo.
• Facilidade para criar projetos que exigem articulações móveis, como dobradiças, mecanismos deslizantes e componentes de suportes reguláveis.
• Menor custo total de fabricação do produto.

Adesivos

Adesivos são aplicados para unir e vedar materiais similares e dissimilares, tais como metais, plásticos, cerâmica, madeira, papel e papelão. É um processo de união onde o material de preenchimento, usado para unir duas (ou mais) partes, adere intimamente à superfície. O material de preenchimento é o adesivo, uma substância não-metálica, geralmente um polímero.

Para que esses mecanismos de adesão funcionem com mais sucesso, as seguintes condições devem prevalecer:

1. As superfícies das peças coladas devem estar limpas e livres de filmes de gordura, sujeira e ferrugem.
2. O adesivo, em sua forma líquida inicial, deve obter um molhamento total da superfície de contato.
3. Geralmente é útil se as superfícies não forem perfeitamente lisas; uma superfície ligeiramente áspera aumenta a área de contato real e promove o travamento mecânico.

Propriedades Mecânicas dos Materiais

São características intrínsecas que distinguem um material de outros.

Relação de Deformação

Tipos de esforços estáticos que podem atuar nos materiais: tensão, compressão e cisalhamento. A tensão tende a alongar o material, a compressão tende a comprimi-lo, e as forças de cisalhamento tendem a fazer com que porções adjacentes do material deslizem uma sobre a outra.

Propriedades em Tensão

Este ensaio aplica uma força que tende a puxar o material, alongando-o e reduzindo seu diâmetro.

Propriedades em Compressão

Em um teste de compressão, uma carga esmaga uma amostra cilíndrica. Quando comprimida, sua altura é reduzida e sua área transversal aumenta.

Ensaio de Dobra e Fragilidade de Materiais

O ensaio de dobra é utilizado para conformar chapas e folhas metálicas. O processo de dobra (ou flexão) submete o material à tração (e deformação) na metade exterior da seção curvada, e à compressão (e deformações) na metade interna. Se o material não quebrar, ele ficará permanentemente dobrado.

Propriedades de Cisalhamento

O cisalhamento envolve a aplicação de um esforço em sentidos opostos em ambos os lados de um elemento fino, causando uma deformação de paralelogramo.

Dureza

É a propriedade que os materiais possuem para resistir a arranhões e cortes superficiais.

Escalas de Dureza Industriais

A dureza é medida com um durômetro. O interesse na determinação da dureza no aço reside na correlação entre a dureza e a resistência mecânica, sendo um método de teste mais barato e mais rápido que o ensaio de tração.

As escalas industriais atuais são:

• Dureza Brinell
• Dureza Knoop
• Dureza Rockwell
• Rockwell Superficial
• Dureza Rosiwal
• Dureza Shore
• Dureza Vickers
• Dureza Webster

Viscosidade

A viscosidade é a propriedade que determina o fluxo de fluidos. Em geral, a viscosidade pode ser definida como a resistência característica ao fluxo de um fluido.

Comportamento Viscoelástico dos Polímeros

Outra propriedade característica dos polímeros é a viscoelasticidade. Esta propriedade determina a deformação de um material quando submetido a combinações de tensão e temperatura ao longo do tempo. Como o próprio nome indica, é uma combinação de viscosidade e elasticidade.