Degradation of Adhesive Joints on Mild Steels

Ing. Alp Özdemir

Doctoral thesis

Abstract:

The aim of this dissertation is to find a relationship between the strength of adhesive joints and the material properties of adherend and adhesive. In order to achieve this, the current study is motivated by four main objectives for adhesively bonded joints. According to the results, the surface treatments were enhanced with positive influences or greater adhesion by means of roughening of the surface. The improved wettability of the surface is displayed by measured contact angles, and these values are equated with surface energy values to calculate adhesion strength. As a consequence of static tensile test results for single lap joints, acid etched plus sanded treatment joints are observed to have the highest shear strength of single lap joints (14.4 MPa). However, in the case of the durability of prepared joint samples, sanded treated joints are shown to have the best performance and do not indicate any visual signs of failure in the interfacial zone due to ageing. As a result of an ageing test, it seems difficult to determine an exact time period for the ageing mechanism of single lap joints, whereas a scratch test may acquire failure results over the short term, compared to the ageing of single lap joints.

Abstract:

Cílem této disertační práce je nalezení vztahu mezi pevností lepených spojů a materiálových vlastností adherendu a lepidla. Pro dosažení tohoto cíle byly studovány čtyři základní vlastnosti důležité pro lepené spoje. Pro dosažené dobrých výsledků byla zjištěna důležitost povrchové předúpravy, kdy byl pozorován pozitivní vliv vyšší drsnosti. Zlepšení smáčivosti bylo zjišťováno pomocí měření kontaktního úhlu. Hodnota kontaktního úhlu je přímo úměrná povrchové energii, která má značný vliv na pevnost lepeného spoje. Nejlepších výsledků statické pevnosti bylo dosaženo při předúpravě pomocí moření v kyselině a následným tryskáním. V tomto případě bylo dosaženo pro jednoduše přeplátovaný spoj pevnosti až 14,4 MPa. Z hlediska životnosti připravených spojů byla zjištěna také nejvyšší trvanlivost spojů a nebyla zjištěna žádná degradace povrchu během testů životnosti v korozním prostředí. Bylo zjištěno. že zkoušky stárnutí pro pro jednoduše přeplátované spoje jsou zdlouhavá a není možné jednoznačně stanovit dobu stárnutí. Naproti tomu při využití ?scratch testu? byly získány velmi rychle výsledky , které je možno využít pro stanovování životnosti lepidel.

Keywords

Kontaktní úhel, Konstrukční ocel, Jednoduše přeplátovaný spoj, Povrchová předúprava, Drsnost

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 9. 2016

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 28. 11. 2016

University of Pardubice

Faculty of Transport Engineering

Doctoral programme / field:
Technique and Technology in Transport and Communications / Transport Means and Infrastructure