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Corte & Conformação de Metais – Junho / Julho / Agosto 2017
Técnica
Reações exotérmicas usadas para desfazer juntas adesivadas A união de chapas por meio de adesivos tem assumido um papel significativo na confecção de produtos, uma vez que, ao contrário do que ocorre nos processos mecânicos e térmicos, as peças a serem unidas não são afetadas. Em princípio, as juntas coladas eram irreversíveis, o que podia dificultar o reparo de componentes assim unidos. Entretanto, a instauração de políticas de sustentabilidade e reciclagem levou à necessidade de se desfazer essas uniões, da forma mais fácil possível e sem geração de resíduos. Este trabalho aborda o conceito de ativação térmica externa (irradiação por micro-ondas ou aquecimento por indução), que inicia a reação exotérmica de substâncias da matriz do adesivo, permitindo o seu descolamento. S. Sims, V. Gettwert, H. Urban, A. Winkel, M. Kahlmeyer e S. Böhm
a
s vantagens inerentes à aplicação de adesivos estruturais, em comparação com outros tipos de união que alteram as características dos materiais envolvidos, têm levado à substituição de processos como soldagem e rebitagem. Entretanto, a dissolução de juntas de adesivos constitui um problema, uma vez que requer a utilização de muitos materiais e aplicação de esforços mecânicos; além disso, frequentemente as uniões são de difícil acesso (1) . Basicamente, a sua desconstrução pode ser feita a partir de: • Separação mecânica – por exemplo, usando equipamentos de corte;
• Separação termomecânica por pirólise ou fragilização criogênica, com separação mecânica subsequente (2) ; • Separação química usando solvente ou reagentes (inchamento, ataque ou degradação química do polímero), ou pela inserção covalente de pontos de fratura na matriz do adesivo (por exemplo, pela reação de Retro-Diels-Alder) (3,4) . A maioria dos adesivos usados em uniões coladas que se rompem facilmente não é adequada para aplicações (semi)estruturais (5) . Esse trabalho foi fundamentado no desenvolvimento de um adesivo
estrutural que pudesse ser degradado pela ação de um aditivo ativável pelo “aperto de um botão”, permitindo a ruptura da união colada mediante esforço mínimo e gerando a menor quantidade de resíduos possível (6). Isso foi feito pela combinação de aquecimento (ativação) e degradação. O aporte de calor aplicado no adesivo usado na união de componentes poliméricos é feito pela irradiação de micro-ondas, uma vez que um fluido iônico é incorporado ao adesivo, aumentando a sua absorção de micro-ondas. No caso de peças metálicas unidas por adesivo é utilizado o aquecimento por indução. Em ambas as variantes de aquecimento a energia introdu-
Stefan Sims (stefan.sims@ ict.fraunhofer.de) é pesquisador-assistente na área de produtos de materiais energéticos no Instituto Fraunhofer para Tecnologia Química (Fraunhofer Institut für Chemische Technologie – ICT), na Alemanha, e Volker Gettwert (volker.gettwert@ ict.fraunhofer.de) atua em projetos sobre combustível sólido para foguetes e proteção contra fogo na mesma instituição. Helfried Urban (helfried.urban@ ict.fraunhofer.de) é pesquisador-assistente do departamento de Engenharia de Polímeros do mesmo instituto e professor de física, eletrônica e medição na Escola Superior de Karlsruhe (Hochschule Karlsruhe). Andreas Winkel (a.winkel@ uni-kassel.de) e Martin Kahlmeyer (m.kahlmeyer@ uni-kassel.de) são pesquisadores-assistentes da Divisão de Tecnologia de Colagem da disciplina de Processos de Fabricação por Corte e União (tff), da Universidade de Kassel (Universität Kassel), também na Alemanha, e Stefan Böhm (s.böhm@ uni-kassel.de) é professor na mesma entidade. Este artigo foi publicado originalmente na edição 68/2016 do periódico alemão Schweißen und Schneiden. Direitos para o português adquiridos por Corte e Conformação de Metais. Tradução e adaptação de Antonio Augusto Gorni.
