“Evaluación de la resistencia por adherencia en una junta solape PMMA 6 mm variando el Adhesivo y la Rugosidad Superficial”
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Date
2024-11
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
En el presente trabajo de investigación, se realizó la evaluación de la resistencia a la
adherencia en una junta de solape PMMA 6mm variando el adhesivo y la rugosidad
superficial de los sustratos. Se prepararon 20 probetas de acrílico PMMA de 220 x 50 x
6 mm para formar juntas de solape con área de 1250 mm2 y con 2 tipos de adhesivos:
adhesivo prepolimerizado (cloroformo) y adhesivo reactivo (cianoacrilato) basado en la
norma ASTM-D1002-01 (Método de ensayo estándar para determinar la resistencia
aparente al cizallamiento de probetas metálicas unidas adhesivamente por una sola junta
mediante carga de tracción).
Estas fueron desbastadas usando un disco de concreto con unas cerdas diamantadas,
reduciendo el espesor del área de la junta en 3, 4 y 5 micras, lo que genera que cada
disminución en micras modifica de acuerdo a cuanto se modifica la rugosidad superficial
inherente, creando una mayor aspereza a medida que se incrementa el desbaste de la
superficie lográndose una mayor rugosidad. Se procedió a formar la junta solape en el
área 1250 mm2 para cada adhesivo en un tiempo de curado de 24 horas, para ser
sometidas por tracción en la máquina universal TECNOTEST; el resultado obtenido fue
un fallo en el sustrato antes de la junta por una rotura; con el adhesivo prepolimerizado
(cloroformo) fue de 211.03; 251.25; 291.45 (Kg/cm2), y para el adhesivo reactivo
(cianoacrilato) fue de 198.99; 221.10; 241.20 (Kg/cm2) en 3, 4 y 5 micras
respectivamente, demostrando que para el sustrato PMMA con superficie sin modificar
en el cloroformo (21 Kg/cm2) y cianoacrilato (19 Kg/cm2) están por debajo de la
resistencia de las juntas. Corroborando por los antecedentes teóricos que el área del
sustrato adhesivo está sobredimensionado. Y además mediante una inspección visual y
con ayuda del microscopio de marca ZEISS demuestran superficie adherente rugosa muy
diferente a la superficie testigo PMMA la cual demuestra una adhesión mecánica y
química en la que se corrobora la existencia de una adhesión mecánica formada por el
adhesivo prepolimerizado (cloroformo) y adhesivo reactivo (cianoacrilato) en el centro
de la superficie como una cohesión.
ABSTRACT
In the present research work, the evaluation of the adhesion strength of a PMMA
6mm lap joint was carried out by varying the adhesive and the surface roughness of the
substrates.
Twenty 220 x 50 x 6 mm PMMA acrylic specimens were prepared to form lap joints
with an area of 25 mm2 and with two types of adhesives: pre-cured adhesive (chloroform)
and reactive adhesive (cyanoacrylate) based on ASTM-D1002-01 (Standard Test Method
for Apparent Shear Strength of Single-Lap-Joint Adhesively Bonded Metal Specimens
by Tension Loading).
These were roughened using a concrete disc with diamond bristles, reducing the
thickness of the joint area by 3, 4 and 5 microns, which means that each decrease in
microns modifies the inherent surface roughness, creating a greater roughness as the
surface roughening increases, achieving a greater roughness. We proceeded to form the
overlap joint in the area 1250 mm2 for each adhesive in a curing time of 24 hours, to be
subjected by traction in the TECNOTEST universal machine; the result obtained was a
failure in the substrate before the joint by a breakage; with the pre-polymerized adhesive
(chloroform) was 211. 03; 251.25; 291.45 (Kg/cm2), and for the reactive adhesive
(cyanoacrylate) it was 198.99; 221.10; 241.20 (Kg/cm2) in 3, 4 and 5 microns
respectively, demonstrating that for the PMMA substrate with unmodified surface in
chloroform (21 Kg/cm2) and cyanoacrylate (19 Kg/cm2) are below the resistance of the
joints.
Corroborating by the theoretical background that the area of the adhesive substrate
is oversized. And also by visual inspection and with the help of the ZEISS microscope
they demonstrate a rough adherent surface very different from the PMMA witness surface
which demonstrates a mechanical and chemical adhesion in which the existence of a
mechanical adhesion formed by the pre-polymerized adhesive (chloroform) and reactive
adhesive (cyanoacrylate) in the center of the surface as a cohesion is corroborated.
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Keywords
TECHNOLOGY::Engineering physics::Other engineering physics