Czasopismo | TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU | Rocznik 2019 - zeszyt 4

THE STRENGTH OF POLYMER MATERIALS’ADHESIVE JOINTS, APPLIED IN THE AUTOMOTIVE INDUSTRY

Wytrzymałość połączeń klejowych tworzyw polimerowych stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym

10.15199/160.2019.4.3

nr katalogowy: 124131
10.15199/160.2019.4.3

Streszczenie

The article describes the shear strength and statistical analysis of adhesive joints of four polymers used in the automotive industry, i.e. polypropylene, polystyrene, polyamide and polyacetal. Adhesive joints were prepared using two types of epoxy adhesive: Epidian 57/IDA/100:50 and Epidian 6/TFF/100:27. Surfaces of bonded materials prior to the bonding process were prepared using sandpaper P120, and then to remove impurities formed after mechanical treatment, the surface of polymer materials was degreased with acetone. The adhesive joints after the curing process were subjected to a strength test on the Zwick/ Roell 150 strength machine in accordance with the PN-EN 1465 standard. The STATISTICA program was used for statistical analysis of the results of the strength tests. Parameters of descriptive statistics were determined, normality of distribution was determined and statistical tests of strength parameters were carried out. It was noted, among other things, that the greatest shear strength was obtained by adhesive joints of HIPS 425N polystyrene bonded Epidian 6/IDA/100:50 epoxy adhesive. However, the smallest shear strength was characterized by the adhesive joints made of Tarnamid T-27 polyamide bonded with Epidian 6/ TFF/100:27 adhesive, which amounted to about 30% of the highest strength value obtained.

Abstract

W artykule opisano badanie wytrzymałości oraz analizę statystyczną wyników pomiarów wytrzymałości na ścinanie połączeń klejowych czterech polimerów stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym, polipropylenu, polistyrenu, poliamidu oraz poliacetalu. Połączenia klejowe przygotowano za pomocą dwóch rodzajów klejów epoksydowych: Epidian 57/ IDA/100:50 oraz Epidian 6/TFF/100:27. Powierzchnie łączonych materiałów przed procesem klejenia zostały przygotowane za pomocą papieru ściernego o gradacji P120, a następnie w celu usunięcia zanieczyszczeń powstałych po obróbce mechanicznej, powierzchnia tworzyw polimerowych została odtłuszczona acetonem. Połączenia klejowe po procesie utwardzenia poddano badaniom wytrzymałościowym na maszynie wytrzymałościowej Zwick/Roell 150, zgodnie z normą PN-EN 1465. Do analizy statystycznej rezultatów badań wytrzymałościowych, wykorzystano program STATISTICA. Wyznaczono parametry statystyki opisowej, określono normalność rozkładu oraz przeprowadzono testy statystyczne badanych parametrów wytrzymałościowych. Zauważono m.in., że największą wytrzymałość na ścinanie uzyskały połączenia klejowe polistyrenu HIPS 425N, wykonane klejem Epidian 6/IDA/100:50. Natomiast najmniejszą wytrzymałością charakteryzowały się połączenia klejowe wykonane z poliamidu Tarnamid T-27, klejone klejem Epidian 6/TFF/100: 27, która stanowi około 30% największej otrzymanej wartości wytrzymałości.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Rozporządzenie komisji UE nr 459/2012
[2] Patil A., A. Patel, R. Purohit. 2017. “An overview of Polymeric Materials for Automotive Applications". Materials Today: Proceedings (4): 3807-3815.
[3] https://pl.pinterest.com/pin/549228117031062526/ , dostęp 10.02.2019.
[4] Adams R.D., J. Comyn, W.C. Wake. 1997. “Structural Adhesive Joints in Engineering Book". 2nd edition, Springer, United Kingdom.
[5] Kasperek D., A. Rudawska. 2017. "Zastosowanie klejenia w budowie autobusów". Technologia i Automatyzacja Montażu (4): 42-46. Fig. 8. Histogram of the strength (a) and diagram of the normality of distribution (b) of adhesive joints of polyamide Rys. 8. Histogram wytrzymałości (a) oraz wykres rozkładu normalności (b) połączeń klejowych poliamidu Fig. 9. Histogram of the strength (a) and diagram of the normality of distribution (b) of adhesive joints of polyacetal Rys. 9. Histogram wytrzymałości (a) oraz wykres rozkładu normalności (b) połączeń klejowych poliacetalu 24 TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU nr 4/2019
[6] Godzimirski J. i in. 1997. "Konstrukcyjne połączenia klejowe elementów metalowych w budowie maszyn". Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.
[7] Rudawska A. 2017. "Przygotowanie powierzchni do klejenia wybranych materiałów konstrukcyjnych". Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej.
[8] Szlezyngier W., Z. Brzozowski. 2012. "Tworzywa sztuczne polimery specjalne i inżynieryjne". Rzeszów: Wydawnictwo Fosze.
[9] Ashcroft I.A., J. Comyn, S. Tellwright. 2009. “Adhesives for automotive windscreen replacement: Kinetics of cure and bond strength". International Journal of Adhesion and Adhesives (29): 155-166.
[10] Kasperek D., A. Rudawska. 2018. "Wybrane aspekty montażu autobusów z wykorzystaniem technologii klejenia". Technologia i Automatyzacja Montażu (1): 20-25.
[11] Rudawska A. 2013. "Wybrane zagadnienia konstruowania połączeń adhezyjnych jednorodnych i hybrydowych". Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej.
[12] Rabiej M. 2018. "Analizy statystyczne z programami Statistica i Excel". Gliwice: Wydawnictwo Helion.
[13] Sobczyk M. 1997. "Statystyka". Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
[14] Miturska I., A. Rudawska. 2016. "Statystyczna interpretacja wyników pomiarów wytrzymałości połączeń adhezyjnych wybranych materiałów konstrukcyjnych", Mechanik (11): 1620-1623.
[15] PN-EN 1465. Oznaczanie wytrzymałości na ścinanie przy rozciąganiu połączeń na zakładkę. dr hab. inż. Anna Rudawska, prof. PL - Katedra Podstaw Inżynierii Produkcji Wydziału Mechanicznego Politechniki Lubelskiej, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, e-mail: a.rudawska@pollub.pl mgr inż. Jacek Ogrodniczek - doktorant Wydziału Mechanicznego Politechniki Lubelskiej mgr inż. Izabela Miturska - Katedra Podstaw Inżynierii Produkcji Wydziału Mechanicznego Politechniki Lubelskiej, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, e-mail: i.miturska@pollub.pl mgr inż. Elżbieta Doluk - Katedra Podstaw Inżynierii Produkcji Wydziału Mechanicznego Politechniki Lubelskiej, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, e-mail: e.doluk@pollub.pl

Open Access

Zeszyt

2019-4

Twój Koszyk

Open Access

Zeszyt

Czasopisma