ADESIVOS ESTRUTURAIS NA CONSTRUÇÃO DE AVIÕES

Transcrição

1 Adesivos em engenhos mecânicos ADESIVOS ESTRUTURAIS NA CONSTRUÇÃO DE AVIÕES Projecto FEUP Ana Louro Inês Vicente Diogo Santos Luís Máximo José Amorim Rodrigo Carvalho Ano lectivo 2010/2011 MIEM/LCE-EMG i

2 Adesivos em engenhos mecânicos ADESIVOS ESTRUTURAIS NA CONSTRUÇÃO DE AVIÕES Projecto FEUP Ana Louro Inês Vicente Diogo Santos Luís Máximo José Amorim Rodrigo Carvalho Ano lectivo 2010/2011 MIEM/LCE-EMG Supervisor: António Monteiro Baptista Monitor: Francisco Duarte i

3 Palavras-chave: adesivo estrutural; ligação mecânica; substrato; junta. Resumo: Existem diversas soluções na ligação mecânica de um sistema. Porém, com a evolução tecnológica surgiram adesivos estruturais. Trata-se de substâncias obtidas em laboratório que garantem uma adesão forte e segura de diversos componentes. Os adesivos possuem diversas características e limitações, mas hoje em dia são a tecnologia utilizada por exemplo na construção de aviões. ii

4 ÍNDICE Introdução... 1 Corpo do trabalho... 3 Tecnologias envolvidas na adesão... 3 Aplicações... 4 Cuidados a ter no fabrico de juntas... 5 Composição química... 5 Custos... 6 Substratos... 6 Preparação das superfícies... 7 Tipos de adesivos... 9 Durabilidade Vantagens e desvantagens Adesivos estruturais nos aviões Conclusão Bibliografia iii

5 INTRODUÇÃO A tecnologia de ligação por adesivos estruturais é uma tecnologia emergente que permite solucionar muitos problemas associados às técnicas tradicionais (parafusos, rebites, soldadura, etc.). A comunidade científica que investiga este tema está em franca expansão e contam-se inúmeras aplicações práticas, desde as indústrias de ponta (aeronáutica, por exemplo) até às indústrias mais tradicionais (calçado, móveis, etc.). (Lucas, et al.2007) Um adesivo é uma mistura em estado líquido, ou semi-líquido, que tanto pode ter origem sintética como natural, com capacidade de aderir fortemente dois substratos ou fluir e preencher espaços vazios entre as juntas a serem colocadas, diminuindo assim a distância entre elas gerando interacções entre o adesivo e o substrato. O adesivo deve aderir à superfície do material a ser unido, de forma a permitir transferência de cargas, apresentando coesão e adesão adequadas. A adesão é a força por unidade de área com a qual o adesivo se liga à superfície, ou seja, é a força de união entre o adesivo e o substrato. A coesão diz respeito às forças atractivas que surgem entre moléculas do mesmo tipo, isto é, são as interacções entre as moléculas que as mantêm unidas, formando um corpo. (Carneiro, 2010) Embora na maioria das vezes os adesivos sejam eficazes e confiram grande resistência às juntas, uma das principais desvantagens na sua utilização é a de que o processo de ligação dos materiais não é imediato, uma vez que o adesivo necessita de tempo para curar. Já há milhares de anos, as tribos ancestrais utilizavam como adesivos as resinas das árvores para fabricar armas como lanças feitas de madeira e pedra. Os Egípcios usavam cola de origem animal no fabrico de mobiliário e papiro e na Europa Medieval as claras do ovo eram usadas para colar papiros decorativos a superfícies de madeira que funcionavam como molduras. 1

6 Em 1973, com a crise do petróleo, desencadearam-se sucessivos aumentos nos preços das resinas de origem petroquímica, estimulando a pesquisa por novos adesivos alternativos. Desde então, os adesivos têm sofrido alterações na sua flexibilidade, rigidez, tempo de cura e resistência química. (Grohnmann, 1998). O estudo da química das macromoléculas avançou consideravelmente apresentando uma grande variedade de polímeros, com melhores características quanto ao seu aspecto adesivo, e consequentemente, propiciou grande expansão das indústrias de adesivos à base de resinas. Devido a este avanço foram encontradas aplicações para os processos de colagem com as mais variadas finalidades. Tanto a constituição, como a função dos adesivos têm vindo a sofrer uma grande evolução, e o que outrora era usado na construção de armas, actualmente tem uma aplicação na aeronáutica. Os fabricantes de adesivos estão mais conscientes e cientes do importante papel que possuem, não só no sentido de melhorar a cada dia a qualidade dos adesivos, mas principalmente da responsabilidade de torná-los menos tóxicos para o ambiente e para o ser humano. (Adesivo e Selante, 2006) 2

7 CORPO DO TRABALHO Tecnologias envolvidas na adesão As ligações adesivas são um tema pluridisciplinar que necessita do conhecimento de diferentes áreas, e para confirmar tal facto basta recordar o episódio de Daedalus e Icarus em que a tentativa de fuga do filho com umas asas, projectadas pelo pai, foi um total fracasso já que a cera usada para colar as penas do engenho não resistiu às elevadas temperaturas e humidade do ar. Através deste exemplo torna-se perceptível não só a necessidade de estudar o material onde é aplicado o adesivo mas também as condições a que este pode estar sujeito. No entanto, é evidente que erros desta ordem são totalmente impensáveis visto ter havido um enorme aperfeiçoamento deste tipo de substância ao longo dos tempos. Para a melhor compreensão de toda a ciência da adesão é necessário recorrer às ciências primárias como a física, química e mecânica que por sua vez se interligam dando origem às disciplinas de ciência das superfícies, materiais poliméricos e projecto da junta. Cada uma destas áreas contribui de forma muito significativa na ciência da adesão e na forma como esta é aplicada na indústria. É essencial estabelecer esta interligação de modo a garantir o sucesso da adesão e o total conhecimento do processo. 3

8 Aplicações Os adesivos estruturais são utilizados quando é necessário unir peças rígidas de uma forma muito resistente. Têm a capacidade de ligar diversos materiais como por exemplo, vidro, metal, cerâmica, madeira ou plástico, o que os torna quase perfeitos na construção de vários meios de transporte como automóveis, aeronaves e embarcações. Estes adesivos já são utilizados há muito tempo na construção de aviões uma vez que são uma excelente alternativa aos fixadores mecânicos como os rebites. Antes desta descoberta a quantidade de rebites que aparafusavam o corpo dum avião eram imensas, mas agora quase não são utilizados para esse fim. Com o objectivo de tornar o avião mais leve e mantendo ou melhorando a resistência dos seus componentes estas colas têm vindo a ser mais utilizadas. Figura 1 - Comparação de uma superfície rebitada com juntas unidas com adesivos Figura 2 - Distribuição geral dos adesivos num avião 4

9 Cuidados a ter no fabrico de juntas Para a ligação de dois componentes ser perfeita é necessário realizar certas operações. A primeira consiste em obter uma superfície apropriada, ou seja, uma área sem corpos estranhos (poeiras, água, gordura) que iriam ser obstáculos à aproximação dos dois materiais. A segunda baseia-se em aplicar o adesivo tendo em atenção alguns princípios básicos: Uma vez que os materiais têm grande resistência, é o adesivo que se liga às rugosidades da superfície aderente, precisando assim de possuir uma boa fluidez. Figura 3 - Esquema da adesão/coesão Ao unir as duas superfícies deve-se evitar a formação de bolhas de ar, aumentando assim os pontos de contacto entre os dois componentes. Composição química O processo de cura nestes adesivos caracteriza-se por ser realizado devido à adição de agentes de polimerização. Estes geram radicais livres, que rapidamente dão inicio à formação de cadeias. Este tipo de cura (poliadição) permite que haja movimento relativo entre os substratos, por um certo tempo, mesmo após a montagem dos substratos com o adesivo. Assim, esta característica torna este método mais vantajoso, uma vez que é possível mover os substratos sem comprometer as propriedades finais do adesivo. Figura 4 - Exemplos de polímeros Figura 5 - Gráfico do grau de cura em função do tempo 5

10 Custos Quando avaliamos o uso de adesivos estruturais em termos de custos, deve-se ter em conta que não se trata apenas do preço do adesivo em si, mas também os custos de tempo, equipamentos e também de possíveis juntas defeituosas. O preço por litro dos adesivos varia desde as dezenas de euros até centenas. Depende das condições a que está preparado para suportar e da forma em que se apresenta (pó, líquidos, etc.) No caso dos adesivos sobre a forma de filme/pó, indirectamente associa-se o custo do processamento. Substratos Os adesivos podem ser classificados de acordo com a sua aplicação. Assim, adesivos para metais, madeira, vinilo, referem-se ao tipo de substrato para o qual são melhor adaptados. Do mesmo modo, adesivos resistentes aos ácidos, ao calor e ao meio ambiente indicam os meios para os quais são mais indicados. Os adesivos são geralmente classificados de acordo com a sua aplicação ou com a sua composição química. O pré-tratamento correcto das superfícies é necessário para que ocorra uma óptima adesão e o substrato possa envolver as seguintes operações: desengorduramento, abrasão mecânica, ionização das superfícies e aplicação de primários. Desengorduramento das superfícies a serem aderidas A remoção completa de óleo, massa, poeira e outros resíduos das superfícies é exigida para a melhor união possível do adesivo. Os solventes que evaporam sem resíduos são adequados para isso. No caso das superfícies de ferro fundido de cor acinzentada, é necessária a limpeza mecânica adicional para remover a grafite da área superficial. Abrasão mecânica As superfícies metálicas manchadas são frequentemente cobertas de óxido que não pode ser removido pelo desengorduramento. Nesses casos o pré-tratamento das superfícies pode ser efectuado por meio de lixamento ou com uma escova provida de cerdas metálicas. 6

11 O lixamento promove uma boa rugosidade superficial. Nesse caso, é importante utilizar uma lixa com aspereza adequada. Por exemplo, para o alumínio o grão da lixa deve estar compreendido entre 300 a 600. Trata-se de um grão ultra fino. Para o aço recomenda-se uma lixa com grão 100, ou seja, uma lixa com grão fino. Peças muito sujas devem ser desengorduradas antes do tratamento mecânico para garantir que os abrasivos utilizados na lixa não venham contaminar as superfícies que estão a ser limpas. Ionização das superfícies O pré-tratamento das superfícies muda a sua polaridade e a sua energia. Dependendo do material, da geometria da peça de trabalho, da sequência da produção e do número de peças, a ionização pode ser efectuada por chama, pelo processo corona ou por plasma de baixa pressão. Primários Primários são revestimentos aplicados a uma superfície, antes da aplicação de um adesivo, para melhorar o desempenho de uma adesão. Uma vantagem importante dos primários, comparado aos outros métodos de prétratamento de ionização, consiste na sua forma simples de utilização. Ele é vaporizado ou pincelado sobre os substratos com uma camada tão fina quanto possível. Após um breve período de secagem (10 a 60 s), o adesivo é aplicado normalmente. Preparação das superfícies Após a preparação da superfície, os substratos podem necessitar de ser armazenados antes da colagem. Tempos de armazenamento típicos para vários metais sujeitos a diferentes tratamentos são apresentados na tabela. 7

12 Tabela 1 - Tempo máximo de exposição de diversas superfícies Tratamento da superfície Tempo máximo de exposição Nenhum Desengordurante com solvente Desengordurante em vapor Grenalhagem seca (aço) Grenalhagem húmida (aço) Grenalhagem húmida (alumínio) Ataque químico por ácido crómico (alumínio) Ataque químico por ácido sulfúrico (aço inoxidável) Anodização (alumínio) 1-2 h 1-2 h 1-2 h 4 h 8 h 72 h 6 dias 10 dias 30 dias O tempo máximo permitido entre o tratamento superficial e a aplicação do adesivo depende de como a superfície se vai alterar no meio ambiente da oficina e da adesão dos produtos formados à superfície. Por exemplo, após contacto da superfície de cobre com o ambiente, forma-se rapidamente um óxido que é muito fracamente ligado à superfície. Por outro lado, no caso dos alumínios, o óxido formado tem muito boa adesão com o metal base e não causa grandes problemas. Algumas superfícies poliméricas perdem a sua eficácia muito rapidamente devido à grande actividade superficial das moléculas do polímero. De uma maneira geral, os metais têm uma pequena vida de armazenamento e devem ser usados o mais rapidamente possível após a preparação da superfície. Se um armazenamento prolongado for necessário, pode-se resolver o problema de três formas: 1. Colocar as partes num recipiente de ambiente controlado; 2. Usar uma protecção mecânica constituindo num filme (em geral polímero) na superfície; 3. Revestir as partes a colar com um primário após a preparação da superfície. O primário protege a superfície tratada e interage depois com o adesivo. Muitos primários são vendidos em conjunto com o adesivo para esse efeito. Alguns também aumentam a resistência à corrosão e continuam assim a proteger a superfície quando posta em serviço. 8

13 Tipos de adesivos No mundo actual, o uso de adesivos é fundamental. Estes estão por toda a parte e existem inúmeros tipos de adesivos, cada um usado para uma certa aplicação. Nem todos os adesivos têm a mesma resistência e por isso, cada material e condições a que será sujeito são parâmetros a ter em conta na sua escolha. Alguns tipos de adesivos estruturais são descritos a seguir. Epóxidos Epóxidos surgiram no campo comercial em A sua capacidade de se adaptar a diversos substratos torna este adesivo muito versátil e, actualmente são muito utilizados tanto no ramo automóvel como no ramo aeronáutico. Os epóxidos comerciais têm dois constituintes que os tornam muito resistentes: uma resina epóxida e um endurecedor. (Silva, 2007) Acrílicos O adesivo acrílico é um epóxido de alta resistência feito por polimerização de ácidos acrílico ou metacrílico através de uma reacção com um catalisador, sendo um dos mais utilizados no sector industrial devido à sua aplicabilidade. Liga-se a quase todos os materiais, incluindo madeira, plásticos, grande parte dos metais, cerâmica, borracha, vidro e até mesmo superfícies oleosas. A ligação é rápida à temperatura ambiente, e é altamente resistente a produtos químicos, condições ambientais e em situações de humidade. Os adesivos acrílicos são usados na indústria da construção para unir duas superfícies, formando uma vedação hidráulica. Oferece também um bom amortecimento de vibrações, é anti-ruído, suporta o alterações de temperatura e mantém a sua ligação quando exposto à água. Quando usado durante um processo de fabricação industrial, o emprego do acrílico é um método eficaz de redução do custo de adesão, pois não necessita de calor para a cura e, portanto, não necessita de um sistema de um aquecimento, que tornaria o processo dispendioso. 9

14 Os adesivos acrílicos são usados apenas para adesão permanente, ou seja, uma vez curada, a remoção torna-se mais difícil, demorada e pode danificar a superfície, no entanto, a adesão é permanente e forte. Poliuretanos Inicialmente desenvolvido como um substituto da borracha, no início da Segunda Guerra Mundial, o poliuretano é utilizado em diversas áreas. Apresenta, devido á baixa condutividade térmica do gás que se encontra retido no interior das células assim como à estrutura fechada destas, um isolamento térmico e resistência à água excelentes. Apresenta ainda resistência à humidade, fazendo com que as suas características sejam mantidas por mais tempo. Para além de possuir resistência a altas temperaturas, este material tem também características de isolamento pois combinado com outros materiais diminui a transmissão de ruído, amortização das vibrações e elimina ressonâncias. Hot-melts Os adesivos hot-melt são materiais termoplásticos, 100% sólidos, que formam uma ligação forte rapidamente, apenas por arrefecimento ligeiro e são compatíveis com a maioria dos materiais. Em geral, os adesivos hot-melt são menos sensíveis à água que outros polímeros termoplásticos, e não são afectados pela água ou humidade, embora, se aplicado a uma superfície húmida ou molhada a ligação pode ser fraca. Estes têm algumas limitações que devem ser reconhecidas. Não podem ser usados com substratos sensíveis ao calor, os laços adesivo perdem força com altas temperaturas. Por conseguinte, estes tipos de adesivos são inadequados em situações em que estas limitações não podem ser evitadas. O adesivo apresenta ainda um custo baixo comparativamente com outros porém, os equipamentos necessários para a sua aplicação têm custos elevados e têm de ser capazes de fornecer constantemente calor para que o adesivo se encontre em condições de ser aplicado. (PPRC, 1998) 10

15 Poliimidas As poliimidas, que possuem uma temperatura de transição vítrea mais elevada que a dos epóxidos, foram desenvolvidas essencialmente pela NASA para a indústria aeroespacial. Apesar da sua capacidade de aguentar temperaturas mais elevadas, os elevados custos da sua utilização, assim como a elevada temperatura a que tem de ser feita a sua cura, faz com que sejam menos utilizadas. As poliimidas podem ser divididas em dois tipos tendo em conta a sua cura: as que curam por condensação e as que curam por reacção de adição. A cura por condensação demora cerca de duas horas e é realizada a altas pressões, até atingirem a consistência necessária para que se realize posteriormente uma pós-cura sem pressão e a temperaturas mais elevadas. As poliimidas de condensação são capazes de suportar temperaturas na ordem dos ºC no caso de períodos longos e 540ºC se for por um período curto. A cura por adição é ligeiramente mais fácil de processar que a de condensação e tolera durante períodos longos até 250ºC e 300ºC para períodos curtos. (Silva 2007) Durabilidade O estudo da durabilidade de juntas adesivas é um assunto de grande importância quer em termos de utilização a longo prazo quer a nível económico. Normalmente, os adesivos são alvo de testes de comportamento quando sujeitos a determinados factores como por exemplo a temperatura e a humidade. Estes testes têm como finalidade avaliar a durabilidade ou resistência dos materiais ao desgaste resultante da exposição a condições hostis. Neste capítulo falaremos dos adesivos estruturais relativamente ao seu comportamento à fadiga, temperatura e humidade. Fadiga A fadiga de um material corresponde à degradação que este apresenta quando exposto, durante um período continuado, a tensões cíclicas. Estas tensões podem levar à ruptura do material. O fenómeno de fadiga está associado ao aparecimento de fissuras de pequena dimensão no adesivo. 11

16 Normalmente, considera-se que as juntas adesivas possuem uma boa resistência à fadiga quando comparadas com outros métodos de ligação como a rebitagem, soldadura por pontos ou ligações aparafusadas. Isto acontece devido à distribuição de tensões que se consegue ao longo da junta adesiva. O conhecimento do comportamento à fadiga passa, muitas vezes, pela realização de ensaios de fadiga em juntas reais. Existem vários factores apontados como capazes de influenciar o comportamento das juntas perante este tipo de situação e a tenacidade do adesivo é um deles. Um adesivo tenaz é benéfico do ponto de vista da fadiga. Este tipo de adesivo armazena uma maior quantidade de energia sem que isso reflicta uma deformação excessiva pois essa energia pode ser libertada na parte reversa do ciclo. A determinação da vida e da resistência de estruturas sujeitas a situações de fadiga é um aspecto de grande importância no desenho de estruturas económicas e fiáveis. A par de parâmetros como as cargas esperadas, o meio envolvente, o critério de ruptura e o comportamento do material, devem estar disponíveis métodos que permitam estimar a duração do componente com suficiente precisão. Temperatura As juntas podem estar expostas a condições extremas de temperatura sendo este um dos factores que mais interfere no bom desempenho dos adesivos estruturais já que altera as suas propriedades mecânicas. A tabela seguinte apresenta vários tipos de adesivos utilizados na aeronáutica com os respectivos valores de resistência mecânica a diferentes temperaturas. 12

17 Tabela 2 - Diversas tensões de corte Adesivo Tensão de corte (MPa) -55 C 80 C Redux FM AF Redux 308A/NA FM AF EA SW9323B/A Quando sujeitos a temperaturas demasiado elevadas os materiais poliméricos degradam-se. Se a exposição for por um período curto de tempo, o primeiro efeito manifesta-se por um aumento da mobilidade molecular que leva o adesivo a apresentar uma maior tenacidade e uma menor resistência mecânica. No entanto, se a exposição for prolongada, podem desencadear-se fenómenos de oxidação e pirólise do adesivo e começam a manifestar-se alterações químicas e/ou físicas. Muitos adesivos sintéticos degradam-se rapidamente quando expostos a altas temperaturas. Para resistir a altas temperaturas um adesivo deve apresentar características específicas tais como um elevado ponto de fusão ou de amolecimento e resistência à oxidação. Os adesivos termoendurecíveis têm ponto de fusão a uma temperatura muito elevada, pelo que uma grande maioria pode ser usada a temperaturas elevadas. Nestes materiais a resistência à oxidação e a pirólise são os principais factores a considerar. 13

18 A oxidação térmica tem efeitos consideráveis na estabilidade das juntas adesivas uma vez que inicia um processo de seccionamento da cadeia molecular levando a uma perda de peso molecular, diminuição de resistência, capacidade de alongamento e tenacidade. Para melhorar a durabilidade e a resistência a altas temperaturas dos adesivos são adicionados agentes antioxidantes à sua formulação de base. Pequenas concentrações (menos 1%) são normalmente suficientes. Na indústria aeronáutica as juntas adesivas têm que suportar temperaturas que vão desde as muito altas às baixíssimas. A baixas temperaturas existem importantes diferenças de coeficientes de expansão térmica entre os substratos e o adesivo, o que leva a criação de tensões internas significativas, considerando que no adesivo o módulo de elasticidade aumenta com a diminuição de temperatura. Humidade A água é a substância que coloca os maiores problemas à durabilidade de uma junta adesiva (Kinloch, 1983). A água é fortemente polar e muitos materiais poliméricos são permeáveis a ela. A presença de água numa ligação pode influenciar o adesivo e nos casos em que o substrato é permeável, alterar as propriedades do próprio substrato. A água que entra na junta degrada as propriedades mecânicas do adesivo, degrada as propriedades de adesão da interface, causa alterações dimensionais, como por exemplo, o inchamento, cria tensões que provocam fissuração, baixa a temperatura de transição vítrea do adesivo e pode levar à hidrólise do próprio adesivo. Alguns dos processos que podem ocorrer são reversíveis e acompanhados pela recuperação da resistência, quando a água é retirada; outras são irreversíveis e a recuperação da resistência é, nestes casos, impossível. 14

19 Vantagens e desvantagens O uso de adesivos estruturais, num plano geral, apresenta algumas desvantagens: É necessário projectar a ligação, de maneira a evitar as forças de arrancamento (quando um dos dois materiais não é rígido), clivagem (ambos os materiais são rígidos) e impacto; As geometrias utilizadas devem evitar tensões localizadas, procurando-se assim uma distribuição uniforme das tensões. Caso essas tensões localizadas se verifiquem podem surgir forças de arrancamento ou de clivagem. Para solucionar o problema, procura-se que o adesivo esteja sujeito a tensões de corte, sendo dessa maneira paralelas à ligação adesiva e consequentemente melhor distribuídas; Em condições extremas (de calor, humidade, etc.) a resistência dos adesivos é limitada; A ligação não é instantânea, sendo necessário ferramentas de fixação de forma a manter as peças na sua devida posição. Isto acarreta custos que são uma desvantagem em termos económicos; Para obter bons resultados na ligação é necessária a preparação das superfícies a unir (por exemplo através de abrasão mecânica, desengorduramento com solvente, etc.); Os adesivos são geralmente curados a altas temperaturas; O controlo de qualidade e segurança é mais difícil, embora com o recurso a novas tecnologias já seja mais fácil; Não há um critério de dimensionamento universal que permita projectar uma estrutura, existindo alguns adesivos que apenas resultam em determinadas situações. 15

20 No entanto o uso de adesivos na junção de estruturas também apresenta vantagens, nomeadamente: Distribuição uniforme das tensões ao longo da área ligada, permitindo assim uma maior rigidez e transmissão da carga, reduzindo o peso (e dessa maneira o custo). Na construção de aviões esta rigidez é fundamental, e ainda mais a redução do peso; Comparando ao uso de rebites, apresenta uma melhor resistência à fadiga, devido à melhor distribuição das tensões; O amortecimento de vibrações permite que tensões sejam também absorvidas, melhorando assim o comportamento à fadiga; Ligação de diferentes materiais, com propriedades distintas (por exemplo a composição e coeficiente de expansão, que é compensado pela flexibilidade do adesivo); Quando usados para ligar chapas são muito eficazes, permitindo assim unir tanto materiais metálicos como não metálicos, pois caso os materiais a unir não tenham uma boa resistência em grandes blocos, em forma de chapa já se conseguem unir; A possibilidade de robotização no processo de ligação torna o método mais conveniente e efectivo; Tornam o projecto mais flexível, devido à sua polivalência de aplicação; Consegue-se uma superfície regular (evitando furos ou soldaduras). Como já foi acima referido nas aplicações, esta vantagem é bastante relevante; Cria-se um contacto contínuo entre as superfícies; Os custos são reduzidos pois o produto final tende a ser mais ligeiro. Adesivos estruturais nos aviões De acordo com André Cardinalli, gerente de negócios da América Latina da Bostik, os adesivos, nesse aspecto, são a resposta ideal para esse requisito. Normalmente, os adesivos são mais leves que os sistemas de fixação mecânicos, colaborando para a redução de peso e aumento de desempenho do produto final, compara. 16

21 No campo da aeronáutica, os adesivos são parte essencial. Sem estes, não seria possível construir aviões capazes de transportar centenas de passageiros assim como centenas de quilos de carga. Inicialmente os aviões eram construídos utilizando sistemas mecânicos (parafusos, rebites, soldas) para a fixação dos materiais, como demonstrado na figura 6 e 7, o que o tornava imensamente pesado. Este peso iria consequentemente afectar a performance do aparelho e dificultar a sua descolagem. Assim sendo, para compensar os quilos derivados dos parafusos e rebite, não se podiam transportar cargas muito elevadas nem muitos passageiros. O processo de transporte tornavase assim mais dispendioso e demorado. Com o desenvolvimento dos adesivos surgiu a possibilidade de melhoramento das aeronaves tanto a nível da aerodinâmica, através das superfícies lisas sem rebites, como a nível do peso, tornando-se cada vez mais leves, e ainda das dimensões, ficando cada vez maiores. Figura 6- Avião com ligação através de sistema mecânico (rebites) Figura 7 - Avião com ligação através de adesivos Hoje em dia, a quantidade de adesivos utilizados nos aviões é vasta sendo que cada um é utilizado de forma diferente, de acordo com as suas propriedades. Os adesivos acrílicos, da categoria dos epóxidos, devido à sua alta resistência às condições a que normalmente os aviões estão expostos, são os adesivos mais utilizado na sua construção, sendo estes que fixam as chapas metálicas e plásticas (asas e fuselagem de aviões) assim como os poliuretanos. Para a colagem dos vidros são utilizados os Poliuretanos, enquanto que para os tecidos são utilizados hot-melts. 17

22 CONCLUSÃO Nas diversas soluções de união de sistemas mecânicos existem várias alternativas. No entanto, como se observou, os adesivos estruturais revelam-se vantajosos relativamente aos restantes. A começar no custo, até aspectos como a junção mais uniforme (melhor distribuição de tensões), mais leve e um aspecto da superfície mais limpa e aerodinâmica. Na união de partes do sistema através de adesivos estruturais as superfícies das duas parcelas são tratadas e depois é aplicado o adesivo. Dependendo de adesivo para adesivo e das suas características, as fases do processo podem variar tal como as variáveis ambientais. Na construção de aviões são vários os aspectos dos adesivos importantes e que fazem desta solução de junção de sistemas mecânicos a normalmente escolhida. Nomeadamente o baixo peso, que nos aviões é mínimo. 18

23 BIBLIOGRAFIA da Silva, Lucas Filipe Martins, António Magalhães e Marcelo Moura Juntas Adesivas Estruturais. Publindustria. Adesivo e Selante Adesivos Para Construção Civil. Edição 14 /Novembro/Dezembro. Quoted in Carneiro, Ruth Colagem de Junta de Madeira com Adesivo Epóxi. Universidade Federal do Pará. Grohmann, S. Z Vigas de madeira laminada colada com lâminas pré-classificadas de Eucalyptus grandis. Universidade Federal de Santa Catarina. Quoted in Carneiro, Ruth Colagem de Junta de Madeira com Adesivo Epóxi. Universidade Federal do Pará. (acedido a 12 de Outubro de 2010) (acedido a 12 de Outubro de 2010) EVs6E (acedido a 12 de Outubro de 2010) (acedido a 10 de Outubro de 2010) 19