Estudio del comportamiento mecánico de topografías sinusoidales en juntas adhesivas

Abstract

La búsqueda para lograr uniones adhesivas más eficaces ha llevado al desarrollo de adhesivos fuertes, resistentes al calor, con propiedades de adhesión mejoradas y tratamientos de superficie que modifican la micro-topografía de las superficies a adherir con acabados superficiales estocásticos. Una propuesta de mejora diferente es dar a la topografía de la junta patrones sinusoidales correlacionados y altamente repetitivos con amplitudes superiores al espesor del adhesivo. En este proyecto se busca la obtención de una caracterización apropiada de los efectos resultantes de un patrón sinusoidal en la topografía de la interfaz adhesiva en la tenacidad a la fractura y tasas de crecimiento de grieta de una junta de adhesivo acrílico entre probetas mecanizadas de PMMA con patrones topográficos sinusoidales diversos, diseñados de acuerdo con el parámetro adimensional A/λ y contrastar estos resultados con modelos computacionales. Se fabricaron juntas adhesivas con topografía plana y sinusoidal con relaciones de aspecto en el rango de 0 a 0.2, fueron ensayadas de acuerdo a norma ASTM D3433 para cálculo de tenacidad a la fractura y adicionalmente sometidas a cargas cíclicas para estimación de tasas de crecimiento de grieta. Se encontró mejores respuestas de tenacidad y tasas de crecimiento de grieta más bajas a mayores relaciones de aspecto y validez en los modelos computacionales en comparación con resultados experimentales.