Università di Genova Dipartimento di Ingegneria della Produzione, Termoenergetica e Modelli Matematici Gruppo di ricerca su adesivi e giunzioni innovativeDIPTEM
Università di Genova Dipartimento di Ingegneria della Produzione, Termoenergetica e Modelli Matematici Gruppo di ricerca su adesivi e giunzioni innovative
DIPTEM
Potenzialità del gruppo
DIPTEM Prove sperimentali anche su prototipi :
statiche
statiche a bassa ed alta temperatura
fatica (225 Hz)
creep
nebbia salina
umidità
Analisi statistica dei risultati sperimentali
Analisi strutturale
metodi analitici
metodi numerici (FEM)
Attività di ricerca svolte
DIPTEM Ampia campagna sperimentale, con particolare riferimento ad adesivi epossidici e silano modificati
Prove sperimentali statiche a taglio, sia a temperatura ambiente sia a bassa temperatura (T= -50°C)
Diverse geometrie:
- le più comuni: single lap, double lap, single strap
- campione piegato a 90° e a 45°/135°
- giunti tubolari (in corso)
Successive analisi numeriche, sia in campo statistico, sia FEM
Obiettivi delle prove a temperatura ambiente
DIPTEM Limitata disponibilità di dati sperimentali
Necessità di indicazioni generali relative alla variazione dei carichi di rottura in funzione di parametri geometrici significativi quali:
Lunghezza di sovrapposizione
Spessore dello strato di adesivi
Spessore degli aderendi
Combinazione di varie tipologie di adesivi con differenti tipi di aderendi
Analisi di approfondimento
DIPTEM Maggiore attenzione sulle tipologie di giunti più comuni (single- lap e double-lap)
Selezione di 4 resine epossidiche diverse
Metodologia seguita:
- opportuna analisi statistica dei dati sperimentali (prove statiche a taglio)
- creazione di una superficie di interpolazione allo scopo di stimare altri carichi di rottura
- confronto dei dati stimati con risultati sperimentali derivanti da prove condotte appositamente
Attrezzature utilizzate per la preparazione dei campioni
DIPTEM corretto allineamento dei lamierini
spessore adesivo costante
spigolo vivo alle estremità della sovrapposizione
Procedure operative
DIPTEM Garanzia di :
Ripetibilità di varie operazioni (preparazione superfici, applicazione adesivo, tempo di cura, temepratura di reticolazione)
Stabilità dimensionale dei campioni
Stabilità dei parametri di prova
Normative di riferimento:
ASTM D2651: “Standard Guide for Preparation of Metal Surfaces for Adhesive Bonding”
ASTM D1002-2001: “Standard Test Method for Apparent Shear Strength of Single-Lap-Joint Adhesively Bonded Metal Specimens by Tension Loading (Metal-to-Metal)”
ASTM D 3528-98: “Standard Test Method for Strength Properties of Double Lap Shear Adhesive Joints by Tension Loading”
DIPTEM Risultati
DIPTEM Influenza dello spessore di adesivo SINGLE LAP
ACCIAIO - spessore 1.5 mm DOUBLE LAP
ACCIAIO
DIPTEM Analisi statistica Test di Student unilaterale
Livello di confidenza prestabilito (95 ÷ 99%)
Creazione di superfici interpolanti (Mathcad)
(regressione “multivariate” → funzioni polinomiali → superficie interpolante)
↓
Modello previsionale per il comportamento
del giunto incollato - Variabili: spessore adesivo
lunghezza sovrapposizione
- Parametri: aderendo
spessore aderendo
DIPTEM Confronto tra carichi rottura “stimati” e sperimentali 6009 5963 B1-S1-1-3-12.5 1496 2247 B1-S1-1-3-5 Mathcad Sperimentale Adesivo B1
Single- lap Carico rottura [N] per spessore aderendo 3mm 3479 3229 B1-S1-1-1.5-12.5 2496 2082 B1-S1-1-1.5-5 Mathcad Sperimentale Adesivo B1
Single- lap Carico rottura [N] per spessore aderendo 1.5mm Aderendo : Acciaio S355
DIPTEM Prove statiche a bassa temperatura (T= -50°C) DF% = -35% ls = 12.5mm
DF% = -11% ls = 5mm
Adesivo 3421 DF% = -17% ls = 12.5mm
DF% = -10% ls = 5mm
Adesivo 3425
DIPTEM DIPTEM Prove di piega su scatolati DIPTEM
DIPTEM Prove di piega su scatolati DIPTEM
DIPTEM Prove di piega su scatolati DIPTEM
Prove di piega su scatolati
DIPTEM
DIPTEM Giunti ibridi incollati-saldati PRIN 2007
Attualmente in fase di studio i parametri di saldatura per metodologia weld- through
DIPTEM Giunti ibridi incollati-saldati Flow-in Weld- through
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