ADESIVOS EM AUTOMÓVEIS - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~projfeup/cd_2010_11/files/MMM512_relatorio.pdf · Os adesivos de Poliuretano são frequentemente utilizados nos carros

ADESIVOS EM AUTOMÓVEIS

Que adesivos se utilizam em automóveis e

qual a sua função?

Relatório do Projecto FEUP do Grupo MMM512

Supervisor: Prof. Lucas F. M. da Silva

Monitor: David Gonçalves

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Outubro 2010

Ana Brandão César Oliveira Filipa Beleza João Pinto João Couto Rodrigo Mendes Vítor Correia

Relatório Projecto FEUP Adesivos em Automóveis Grupo MMM512

II

RESUMO

O uso de “adesivos estruturais” foi a forma encontrada por várias indústrias

(desde a indústria aeronáutica, à indústria naval, à indústria automóvel, ao desporto, …)

para ultrapassar problemas que as técnicas tradicionais de soldadura, rebitagem, … não

conseguiam resolver.

Saliente-se que o desenvolvimento desta “ tecnologia de ligação” veio permitir a

junção de materiais até então impensável, acrescendo diversas vantagens daí

decorrentes.

Refira-se que este processo implica a observação de etapas específicas tais como:

selecção do adesivo adequado (observando-se a resistência mecânica, temperatura do

processo, … ) preparação da superfície, fabrico da junta, controlo do processo, …

Actualmente esta tecnologia faz parte da indústria automóvel permitindo a

obtenção de viaturas mais leves, mais rápidas e mais seguras.

Este trabalho teve como objectivo a pesquisa sobre os adesivos que se utilizam na

indústria automóvel e quais as suas utilizações.


III

AGRADECIMENTOS

A todos os que nos ajudaram os nossos sinceros agradecimentos.

Gostávamos, porém, de agradecer, muito especialmente, ao nosso Professor -

Engenheiro Lucas da Silva, pela sua ajuda e pela disponibilidade que mostrou para

connosco. Também ao nosso Monitor - David Gonçalves, os nossos agradecimentos.

Queríamos, ainda, agradecer:

- ao Engenheiro Pedro Lopes da “SIKA” e à própria “SIKA” pelos materiais que nos

disponibilizaram e pelas informações/esclarecimentos que nos prestaram.

- à Volkswagen pelos materiais que nos disponibilizou.


IV

ÍNDICE

Resumo

Agradecimentos

Glossário

1. Introdução 1

2. Alguns dos Tipos de Adesivos Estruturais utilizados no Ramo Automóvel

2.1. Poliuretanos 2

2.2. Poliuretanos Híbridos 3

2.3. Epóxido 4

2.4. Epóxido Híbridos 5

2.5. Fenólicos 6

2.6. Fenólicos Híbridos 6

2.7. Poliimidas 6

3. Principais Aplicações Dos Adesivos Estruturais Nos Automóveis 7

3.1. Direct Glazing (Vidragem Directa) 8

3.2. Exterior dos Automóveis 9

3.3. Interior dos Automóveis 11

3.4. Adesão Estrutural (reforço estrutural da carroçaria) 13

3.5. Sound Damping 13

4. Carro Desportivo LOTUS ELISE 14

5. Autocarros, Camiões e Camionetas 15

5.1. Projecto LITEBUS 15

6. Conclusão 16

7. Referências 17

Relatório Projecto FEUP

GLOSSÁRIO

Adesão: fenómeno que consiste na união de dois materia

adesivo e do substrato.

Adesivo: material polimérico colocado no espa

de as unir. Desta forma o adesivo transforma duas estruturas numa só.

Adesivo Estrutural: adesivo que resiste a forças bastantes intensas e que é responsável

pela resistência e rigidez da estrutura

Interfase: região situada entre o adesivo e o

entre os dois materiais, tem por isso características químicas e físicas únicas e é

essencial para determinar a natureza da ligação.

Junta adesiva: corresponde ao conjunto constituído pelo adesivo, aderente, interfa

associadas e primários [1] (ver figura 2)

Primário: substância que é aplicada

principal função a protecção da superfície até a aplicação do adesivo ou a facilitação da

adesão.

Substrato (ou aderente)

Fig. 1: Esquema ilustrativo dos diferentes elementos do processo de adesão (Adaptado de [1])

Fig. 2: Várias tipos de tensões que os materiais que foram ligados, através do uso de adesivos, (Adaptado de [7]).

Corte

Tracção

Adesivos em Automóveis

fenómeno que consiste na união de dois materiais, neste caso em particular do

material polimérico colocado no espaço entre duas superfícies com o

ir. Desta forma o adesivo transforma duas estruturas numa só.

adesivo que resiste a forças bastantes intensas e que é responsável

pela resistência e rigidez da estrutura [1] (ver Figura 1).

região situada entre o adesivo e o substrato. É uma espécie de “fronteira”


essencial para determinar a natureza da ligação.

corresponde ao conjunto constituído pelo adesivo, aderente, interfa

[1] (ver figura 2).

substância que é aplicada na superfície onde se dará a adesão, te


(ou aderente): superfície onde o adesivo está a ser utilizado

Esquema ilustrativo dos diferentes elementos do processo de adesão (Adaptado de [1])

Várias tipos de tensões que os materiais que foram ligados, através do uso de adesivos,

Corte

Clivagem

Arrancamento

Grupo MMM512

V

is, neste caso em particular do

ço entre duas superfícies com opropósito

ir. Desta forma o adesivo transforma duas estruturas numa só.

adesivo que resiste a forças bastantes intensas e que é responsável

substrato. É uma espécie de “fronteira”


corresponde ao conjunto constituído pelo adesivo, aderente, interfases

desão, tem como


erfície onde o adesivo está a ser utilizado.

Esquema ilustrativo dos diferentes elementos do processo de adesão (Adaptado de [1]).

Várias tipos de tensões que os materiais que foram ligados, através do uso de adesivos, podem sofrer

Arrancamento


1

1. INTRODUÇÃO

Desde tempos remotos que a indústria automóvel corre atrás de dois objectivos: maior

velocidade e menores consumos. Mais recentemente, juntasse-lhe um terceiro

objectivo: menores emissões de poluentes.

Neste contexto, tem-se assistido, nesta área, à procura, por parte da indústria

automóvel, de materiais cada vez mais leves que possibilitem, entre outros factores,

uma diminuição do peso das viaturas com consequente aumento da velocidade.

Assiste-se assim, a par de outras industrias (aeronáutica, naval, construção civil,

desporto, …), na industria automóvel, à utilização de materiais leves como o alumínio ou

ligas de alumínio, o magnésio, os plásticos ou plásticos reforçados com fibras, os

compósitos, … juntamente com o aço maciço.

Contudo e como este tipo de materiais é, geralmente, difícil de ligar pelos habituais

métodos de ligação recorreu-se ao uso de adesivos estruturais.

Conjugando várias ciências/tecnologias/materiais, este tipo de adesivos (pese embora

algumas desvantagens: resistência limitada a condições extremas de calor ou humidade,

necessidade de ferramentas de fixação, preparação prévia das superfícies, necessidade

de desenhos de ligação por causa das forças de arrancamento e clivagem), apresentam

grandes vantagens entre as quais:

• Amortecimento de vibrações;

• Distribuição mais uniforme das tensões e rigidez com consequente aumento de

resistência à fadiga;

• Podem ser aplicados por robôs;

• Permitem um contacto continuo entre as superfícies ligadas;

• Evitam furos e marcas de soldaduras;

• Redução de custos quando adequados a um sistema de montagem.

Nos automóveis o uso de adesivos começou há décadas, com a colagem do pára-brisas,

para fins de projecto. Posteriormente, pára-brisas e vidros traseiros tornam-se parte

estrutural dos carros através do uso de adesivos. Mais tarde começam a ser usados no

preenchimento de lacunas e depois disso (graças à observação de um efeito colateral do

aumento da resistência à corrosão provocada por estes adesivos) começam a ser

utilizados para melhorar a torção da rigidez dos carros.

Já nos anos 90 adesivos de elevada força e elevada absorção de energia (excelentes em

caso de acidente) passam a ser utilizados como elementos estruturais da carroçaria.

Hoje em dia, são indispensáveis permitindo a utilização conjunta de materiais como o

aço de alta resistência, ligas de alumínio/ magnésio e plásticos reforçados com fibras.

A título de exemplo pode referir-se que num BMW série 7 existem cerca de 10 Kg de

adesivos estruturais.


2

2. TIPOS DE ADESIVOS ESTRUTURAIS UTILIZADOS NO RAMO AUTOMÓVEL

2.1. POLIURETANOS

Tabela 1: Benefícios para a indústria automóvel do uso de adesivos de Poliuretano. [1]

Benefícios para a indústria automóvel do uso de adesivos de Poliuretano:

-Elasticidade

-Flexibilidade

-Excelentes propriedades mecânicas

-Permite aguentar forças enormes

-Permite designs exteriores e interiores de carros arrojados e complexos dado que permite facilmente unir (fazer a ligação) entre dois materiais diferentes

-Aumenta a resistência à corrosão

-Diminui o consumo do veículo graças à sua leveza

-Diminui os custos de limpeza devido à suavidade das superfícies

-Assegura uma melhor distribuição de tensões

-Boa tenacidade e resistência química

Os adesivos de Poliuretano são frequentemente utilizados nos carros de corrida, como

por exemplo nos carros de F1, já que permitem a ligação entre diferentes componentes

(como fibras de carbono a metais), permitindo uma diminuição do automóvel (Fig. 3).

Figura 1

Fig. 3: Carro de Fórmula 1 onde são utilizados adesivos de poliuretano na ligação de diferentes componentes [7].


2.2. POLIURETANOS HÍBRIDOS

Tabela 2: Benefícios para a indústria automóvel do uso de adesivos de Poliuretano Híbrido

Benefícios para a indústria automóvel do uso de adesivos de Poliuretano Híbrido:

-Muito resistente às radiações ultr

-Excelente adesão a um vasto conjunto de substratos mesmo com a mínima preparação da superfície

Por exemplo, no modelo automóvel “Opel Corsa” são utilizados adesivos estruturais de

Poliuretanos Híbridos (Fig. 4; 5; 6

Fig. 1

Fig. 5: Local de aplicação dos adesivos no interior da porta [6].

Fig. 4: Estrutura da porta já montada


IURETANOS HÍBRIDOS

Benefícios para a indústria automóvel do uso de adesivos de Poliuretano Híbrido. [1]


Muito resistente às radiações ultravioletas e ao desgaste devido à acção do tempo

Excelente adesão a um vasto conjunto de substratos mesmo com a mínima


4; 5; 6).

2C

Local de aplicação dos adesivos

Estrutura da porta já montada [6).

Fig. 6: Opel Corsa de 2007 [6].

Grupo MMM512

3


avioletas e ao desgaste devido à acção do tempo

Excelente adesão a um vasto conjunto de substratos mesmo com a mínima



2.3. EPÓXIDOS

Tabela 3: Benefícios para a indústria automóvel do uso de adesivos de Epóxido. [1]

Benefícios para a indústria automóvel do uso de adesivos de Epóxido

-Versatilidade pois aderem a diversos substratos

-Boa resistência à tracção e ao corte

-É útil em aplicações de preenchimento de espaços

-Excelente resistência à humidade e ao óleo

Os Epóxidos são frequentemente utilizados em camiões, tanto no

exterior, para reforçar a parte estrutural do veículo

Outra das aplicações dos Epóxidos é na decoração do interior dos automóveis, o que

possibilitou desgins interiores bastantFigura 10.

Além das aplicações anteriormente referidas,

automóveis (Fig. 11).

3A 3B

Fig. 7 e 8:(respectivamente) Esquema de um veículo de transporte de mercadorias [6].

Fig. 10: Interior luxoso de um veículo que utiliza adesivos Époxi (adaptado de [8]).


Benefícios para a indústria automóvel do uso de adesivos de Epóxido. [1]

Benefícios para a indústria automóvel do uso de adesivos de Epóxido:

Versatilidade pois aderem a diversos substratos

Boa resistência à tracção e ao corte

É útil em aplicações de preenchimento de espaços

Excelente resistência à humidade e ao óleo

entemente utilizados em camiões, tanto no interior como no

para reforçar a parte estrutural do veículo (Fig. 7; 8; 9).


possibilitou desgins interiores bastante arrojados e luxuosos como os que

ações anteriormente referidas, estes adesivos são aplicados nos chassis dos

Fig. 9: Esquema de um veículo de transporte de mercadorias [4]

Esquema de um veículo de

Interior luxoso de um veículo que utiliza

Fig. 11: Chassi de um automóvel [6].

Grupo MMM512

4

:

interior como no


os que se vêem na

estes adesivos são aplicados nos chassis dos 4C

Esquema de um veículo de transporte de mercadorias [4].

Chassi de um automóvel [6].


5

2.4. EPÓXIDOS HÍBRIDOS

Tabela 4 Benefícios para a indústria automóvel do uso de adesivos de Epóxidos Híbridos

Benefícios para a indústria automóvel do uso de adesivos de Epóxido Híbrido:

-Excelente adesão mesmo com chapas metálicas e com plásticos

-Elevado grau de flexibilidade

-Rápida e fácil produção graças ao processo de adesão e selagem se fazerem em apenas uma etapa

-Protecção contra a corrosão devido à sua resistência contra o envelhecimento e ao desgaste devido à acção do tempo (condições climatéricas)

-Permite designs exteriores e interiores de carros arrojados e complexos dado que permite facilmente unir (fazer a ligação) entre dois materiais diferentes

Na família dos Epóxidos Híbridos temos, por exemplo, os Époxidos-polisulfitos que

apresentam inúmeras vantagens para a indústria automóvel e que são aplicados, em

larga escala, nas portas (Fig.12; Fig.13) e nos vidros dos automóveis.

2B

Fig. 19

Fig. 12: Diferença de performance face ao choque [2]. Em caso de acidente e embate nas portas laterais os adesivos utilizados têm uma enorme importância. Na porta da direita é utilizado um adesivo convencional, enquanto que a da esquerda utiliza adesivos de epóxi.

Fig. 13: Esquema ilustrativo da aplicação de adesivos de epóxidos na porta lateral [5].


6

2.5. FENÓLICOS

Tabela 5: Benefícios para a indústria automóvel

Benefícios para a indústria automóvel:

-Boa resistência ao calor

-Baixo custo

-Excelente resistência a fungos e à agua

Tanto nos tabliers dos carros topo de gama em madeira (Fig. 14) como nos calços de

travão (Fig. 15) são utilizadas as resinas fenólicas.

2.6. FENÓLICOS HÍBRIDOS



-Baixo Custo

Os adesivos estruturais Fenólicos Híbridos, têm uma grande aplicabilidade ao nível da

indústria automóvel nos casquilhos das lâmpadas das luzes dos diversos veículos.

2.7. POLIIMIDAS



-Resistência a altas temperaturas

Apesar de terem um custo bastante elevado as poliimidas são um tipo de adesivo

estrutural muito utilizado nos “F1” e na parte electrónica dos automóveis (nas ligações

dos fios dos componentes electrónicos).

2A

Fig. 14: Nos modelos de automóveis mais luxuosos é frequente o recurso aos adesivos estruturais, fenólicos, nos tabliers em madeira [5].

Fig. 15: Calços dos travões [6].


7

3. PRINCIPAIS APLICAÇÕES DOS ADESIVOS NOS AUTOMÓVEIS

Nas linhas de montagem de automóveis são utilizadas quantidades consideráveis de

adesivos estruturais por veículo [5] (na Fig.16 podem-se visualizar diferentes locais de

aplicação).

Sendo elementos essenciais em variadíssimas fases de produção automóvel, podem-se

distinguir seis aplicações principais [3] [5]:

• “Direct Glazing” Vidragem Directa, a aplicação de para-brisas com recurso a

adesivos estruturais (Fig.17A);

• Exterior dos Automóveis, aplicação de estruturas externas, tais como spoilers,

ailerons, placas de tecto , entre outras, utilizando adesivos (Fig. 17B);

• Interior dos Automóveis, agregação de tabliers, tecidos, placas electrónicas,

consolas de bordo, entre outros – utilizando adesivos (Fig. 17C);

• Estrutura da carroçaria, montagem da estrutura interna do automóvel usando

adesivos estruturais (Fig. 17D);

• Reforço estrutural do chassis, instalação de estruturas responsáveis por conferir

resistência extra ao veículo, essas estruturas utilizam grandes quantidades de adesivos

estruturais (Fig. 17E);

• “Sound Damping” (Redução e Amortecimento do Ruído), utilização de adesivos e

selantes com o intuito de impor uma melhor acústica no automóvel e reduzir o ruído

externo (Fig. 17F).

Fig.17 (A a F): Diferentes locais de aplicação dos adesivos nas viaturas ligeiras de passageiros [5], [6].

Fig. 16: Principais aplicações dos adesivos em viaturas (Adaptado de [5]).

A B C D E F


3.1. VIDRAGEM DIRECTA (DIRECT

Este processo, bastante automatizado, permite uma aplicação dos adesivos estruturais

sem a necessidade de solventes

O pára-brisas é aplicado à carroçaria com o recurso de uma grua automatizada que

encaixa o pára-brisas na sua posição final. Os adesivos estruturais,

essencialmente), são aplicados pre

brisas; na fase final do processo uma grua exerce

facilitando a adesão do adesivo na superfície

Deve lembrar-se que “Vidragem Directa

algumas características entre as quais

violeta”, por causa da luz solar que vão receber no dia a dia (esta

pertence ao adesivo propriamente mas sim a uma fina camada de natureza cerâmica).

Uma outra propriedade destes adesivos tr

diferentes (neste caso o vidro e o metal

adesivos de poliuretano misturados com um outro componente (

exemplo), que lhes confere ligações extremamente

ordem dos 5000 Pa) [5].

Benefícios associados a esta tecnologia:

• Redução de resíduos devido à não utilização de solventes no processo de adesão

• Rápida consolidação do adesivo à superfície

• Maior eficiência na montagem com consequente redução de custos

Fig. 18 (A,B) Visão esquemática da aplicação de um párade [5]).


DIRECTA (DIRECT GLAZING)

automatizado, permite uma aplicação dos adesivos estruturais

sem a necessidade de solventes.

brisas é aplicado à carroçaria com o recurso de uma grua automatizada que

na sua posição final. Os adesivos estruturais,

), são aplicados previamente, nas zonas marginais do vidro do pára

na fase final do processo uma grua exerce uma força sobre o pára

facilitando a adesão do adesivo na superfície (ver Fig.18(A,B)).

se que “Vidragem Directa” os adesivos utilizados devem apresentar

gumas características entre as quais “estabilidade face à incidência de raios ultra

por causa da luz solar que vão receber no dia a dia (esta característica


Uma outra propriedade destes adesivos traduz uma adesão eficaz entre superfícies

neste caso o vidro e o metal). Nesta etapa, são utilizados principalmente

adesivos de poliuretano misturados com um outro componente (polioxipropileno por

que lhes confere ligações extremamente resistentes (resistem a forças na

Benefícios associados a esta tecnologia:

Redução de resíduos devido à não utilização de solventes no processo de adesão

Rápida consolidação do adesivo à superfície

a na montagem com consequente redução de custos

Visão esquemática da aplicação de um pára-brisas a um automóvel pelo processo de

Fig. B

Grupo MMM512

8

automatizado, permite uma aplicação dos adesivos estruturais

brisas é aplicado à carroçaria com o recurso de uma grua automatizada que

na sua posição final. Os adesivos estruturais,( poliuretanos

, nas zonas marginais do vidro do pára-

uma força sobre o pára-brisas

” os adesivos utilizados devem apresentar

estabilidade face à incidência de raios ultra-

característica não


az entre superfícies

são utilizados principalmente

polioxipropileno por

resistentes (resistem a forças na

Redução de resíduos devido à não utilização de solventes no processo de adesão

a na montagem com consequente redução de custos

brisas a um automóvel pelo processo de “Direct Glazing” (Adaptado


9

3.2. EXTERIOR DOS AUTOMÓVEIS (EXTERIOR BONDING)

O processo de adesão exterior consiste na agregação de componentes externos do

automóvel (tais como sistemas de tecto, spoilers, … ) em adição aos restantes

elementos que constituem os chassis.

Os principais tipos de adesivos utilizados neste processo são, geralmente: epóxidos,

poliuretanos e espécies híbridas dos mesmos.

A característica mais importante destes adesivos é a sua baixa viscosidade que permite

uma consolidação mais fácil, evitando-se que o adesivo seja colateralmente lavado da

junta durante os processos de limpeza de óleo. (A limpeza de óleos faz parte da

finalização de produção da carroçaria e tem de ocorrer para que a carroçaria possa ser

pintada) [2].

Entre as várias aplicações das ligações adesivas, no exterior do automóvel, destacam-se

as dos Pára-choques (Fig. 19), Spoilers (Fig. 19), Espelhos, Luzes (Fig. 19), Caixilhos e outros

elementos Decorativos (Fig. 19) e Sistemas de Tecto (Fig.19).

7

Fig. 19: Uso de adesivos em Pára-choques (adaptado de [3])

(Para obter a resistência necessária ao impacto os pára-choques têm evoluído, sendo que hoje em dia é utilizado

maioritariamente adesivos de poliuretano ou acrílico pois têm uma boa flexibilidade e resistência ao choque durante

as manobras de estacionamento [3]).

Adesivo estrutural de

poliuretano ou acrílico

Sistema de montagem rígido Sistema tradicional com um amortecedor de

borracha ou espuma

Peça exterior em liga de

Policarbonato + Tereftalato de Butila

Peça exterior em liga de

Policarbonato + Tereftalato de Butila

Ângulo de

reforço Ângulo de

reforço

Parte flexível de borracha

Adesivo estrutural


Fig. 20: Esquema ilustrativo de algumas aplicações dos adesivos no exterior de um veículo (adaptado de [11]).

Tanto os caixilhos metálicos, de plástico

ou de madeira, bem como as borrachas

das portas, entre muito outros adereços

decorativos no exterior são aplicados

usando ligações adesivas.


Esquema ilustrativo de algumas aplicações dos adesivos no exterior de um veículo (adaptado de [11]).

Tanto os caixilhos metálicos, de plástico

ou de madeira, bem como as borrachas

das portas, entre muito outros adereços

decorativos no exterior são aplicados

Os spoilers, tanto traseiros como

dianteiros, independentemente

terem apenas uma função meramente

decorativa ou uma função aerodinâmica,

a nível de performance

decorrida, utilizam todos adesivos.

As Luzes de um veículo, tão necessárias

para uma condução em segurança, bem

como as ligações eléctricas que as

constituem representam outra das

aplicações dos adesivos.

Grupo MMM512

10

Esquema ilustrativo de algumas aplicações dos adesivos no exterior de um veículo (adaptado de [11]).

Os spoilers, tanto traseiros como

dianteiros, independentemente de

terem apenas uma função meramente

decorativa ou uma função aerodinâmica,

performance nos carros

decorrida, utilizam todos adesivos.

As Luzes de um veículo, tão necessárias

para uma condução em segurança, bem

como as ligações eléctricas que as

constituem representam outra das

sivos.


3.3. INTERIOR DOS AUTOMÓVEIS

O acabamento interno do automóvel traduz a fase que usa mais quantidade de adesivos

estruturais.

Tabliers, placas de polímeros que revestem o interi

controlo electrónico são tudo

Os tabliers são compostos por materiais poliméricos e por plásticos reforçados com

fibras (ver fig. 8) pelo que a sua adesão à carroçaria é feita com o

base de água e poliuretanos que podem ser aplicados manualmente ou mecanicamente

com o recurso de equipamentos adequados

Instrumentos electrónicos tais como mostradores

(ver fig. 24) e as restantes partes eléctricas são “ligado

“poliimidas” (no caso dos carro

possuem características gerais tais como:

• Excelente resistência ao calor e excelente durabilidade

• Adesão forte

• A sua posição pode ser

Fig. 23: Exemplo de equipamento eléctrico ligado

adesivos ao automóvel [6].

(os painéis de bordo, JPS incorporados no tablier,

mostradores de horas, e temperatura, entre outros

mecanismos electrónicos são montados utilizando

adesivos estruturais).

Fig. 21: Tablier de um automóvel, local de aplicação de adesivos estruturais [6].


INTERIOR DOS AUTOMÓVEIS


Tabliers, placas de polímeros que revestem o interior (ver fig. 8), tecidos e placas de

são tudo materiais em que tais adesivos são utilizados.


pelo que a sua adesão à carroçaria é feita com o auxíl


curso de equipamentos adequados [7].

Instrumentos electrónicos tais como mostradores digitais (ver fig. 23), consolas de bordo

es partes eléctricas são “ligados” ao automóvel utilizando as

(no caso dos carro da Fórmula 1) ou “combinados das mesmas” que

possuem características gerais tais como:

Excelente resistência ao calor e excelente durabilidade

A sua posição pode ser reajustada depois de serem aplicados [2]

Exemplo de equipamento eléctrico ligado por

(os painéis de bordo, JPS incorporados no tablier,

mostradores de horas, e temperatura, entre outros

s electrónicos são montados utilizando

ablier de um automóvel, local de aplicação de adesivos estruturais [6].

Fig. 22: Bagageira de um automóvel revestimento das malas (chão, tecto, paredes laterais..) usa uma quantidade enorme de adesivos (adaptado de [6]).

Fig. 24: Consolas, leitor de DVD

e mini ecrã de TV [8].

Grupo MMM512

11


tecidos e placas de

são utilizados.


auxílio de adesivos à


consolas de bordo

s” ao automóvel utilizando as

ou “combinados das mesmas” que

[2].

Bagageira de um automóvel - todo o revestimento das malas (chão, tecto, paredes laterais..) usa uma quantidade enorme de adesivos (adaptado de [6]).

Consolas, leitor de DVD

e mini ecrã de TV [8].


3.4. ADESÃO ESTRUTU

A utilização de adesivos estruturais, nesta etapa do processo, confere grandes

vantagens face ao processo tradicional

recurso a parafusos e solda na medida em que:

• Aumenta a resistência à fadiga e stress induzido por choques ou pressões;

• Evita a corrosão causada pelo contacto entre diferentes metais;

• Diminui o peso do automóvel

• Diminui a vibração e barulho

redução da vibração e do barulho processa

características dos materiais de encaixe proporcionada pela utilização de adesivos

estruturais. Um tipo especial de ad

estruturais – adesivos anti-

A estrutura da frente do veículo

radiador, a bateria e a viga de sustent

adesivos

Outra das importantes aplicações dos adesivos

“piso/chão” do mesmo (ver fig.26(A,

e a bagageira, este tem que

das portas e fazer a ligação entre os mecanismos das rodas e de toda a estrutura interior

e exterior. Resumindo, é essencial que aguente todas as forças e adversidades a que vai

estar sujeito durante a sua utilização. Por isso,

aumentar a rigidez da mesma

Fig. 25 Estrutura da parte dianteira do veículo [3].

Fig. 26(A,B) Carroçaria do veículo

A


URAL (reforço estrutural da carroçaria


vantagens face ao processo tradicional. Como exemplo, pode referir-se

recurso a parafusos e solda na medida em que:

Aumenta a resistência à fadiga e stress induzido por choques ou pressões;

Evita a corrosão causada pelo contacto entre diferentes metais;

Diminui o peso do automóvel

Diminui a vibração e barulho produzido pelas estruturas ligadas ao chassis

redução da vibração e do barulho processa-se devido a uma correcção das tolerâncias


estruturais. Um tipo especial de adesivo une essas superfícies corrigindo as imperfeições

-flutuantes.

A estrutura da frente do veículo (ver fig. 25) onde assentam, entre outros

, a bateria e a viga de sustentação frontal, é conseguida através

importantes aplicações dos adesivos, na estrutura do veículo

(ver fig.26(A,B)). Uma vez que é no piso que vão asse

tem que suportar, sem quebrar, o peso dos passageiro,

fazer a ligação entre os mecanismos das rodas e de toda a estrutura interior


estar sujeito durante a sua utilização. Por isso, e para reduzir o peso da carroçaria

aumentar a rigidez da mesma utilizam-se os adesivos estruturais.

Estrutura da parte dianteira do veículo [3].

e sua montagem (adaptado de [3] e de [5] respectivamente)

B

Grupo MMM512

12

a)


se a conexão com

Aumenta a resistência à fadiga e stress induzido por choques ou pressões;

produzido pelas estruturas ligadas ao chassis - essa

se devido a uma correcção das tolerâncias


esivo une essas superfícies corrigindo as imperfeições

nde assentam, entre outros, o motor, o

através de ligações de

na estrutura do veículo, é no

assentar os bancos

dos passageiro, das malas,

fazer a ligação entre os mecanismos das rodas e de toda a estrutura interior


e para reduzir o peso da carroçaria e

(adaptado de [3] e de [5] respectivamente).


3.5. REFRORÇO ESTRUTURAL

As tecnologias de reforç

necessidades de segurança rodoviária. Estas te

tridimensionais de plástico, aços ou compósitos agregados com epóxidos a locais

específicos que fazem com que a estrutura do chassi

Como é verificável nas figs.

essenciais do automóvel: A parte dianteira, a parte traseira e a zona entre as portas.

3.6. SOUND DAMPING

O uso de adesivos para selar, ligar e revestir certos

barulho das vibrações e melhora

criação de sistemas de rádio, leitores de CDs e respectivas colunas de som, com

qualidade (ver fig. 29).

Fig. 27: Reforços estruturais

automóveis: portas, parte dianteira e

parte traseira, respectivamente

(adaptado de [5]).

Fig. 29: Redução e amortecimento do ruído e vibrações através da aplicação, em locais estra


EFRORÇO ESTRUTURAL

As tecnologias de reforço estrutural surgem como uma resposta às crescentes

necessidades de segurança rodoviária. Estas tecnologias resumem

dimensionais de plástico, aços ou compósitos agregados com epóxidos a locais

específicos que fazem com que a estrutura do chassis se torne mais segura.

s. 27 e 28, os reforços estruturais são utilizados em 3 pontos


SOUND DAMPING

O uso de adesivos para selar, ligar e revestir certos materiais, permitem

melhorar a acústica no interior dos automóveis. Isto possibilita a

criação de sistemas de rádio, leitores de CDs e respectivas colunas de som, com

Fig. 28: Reforços estruturais nos automóveis (representados a

amarelo) [5]. Reforços estruturais

utomóveis: portas, parte dianteira e

parte traseira, respectivamente

Redução e amortecimento do ruído e vibrações através da aplicação, em locais estratégicos de adesivos [5].

Grupo MMM512

13

o estrutural surgem como uma resposta às crescentes

ogias resumem-se a sistemas

dimensionais de plástico, aços ou compósitos agregados com epóxidos a locais

se torne mais segura.

struturais são utilizados em 3 pontos


materiais, permitem reduzir o

acústica no interior dos automóveis. Isto possibilita a

criação de sistemas de rádio, leitores de CDs e respectivas colunas de som, com grande

automóveis (representados a

tégicos de adesivos [5].


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4. CARRO DESPORTIVO LOTUS ELISE

Um dos exemplos concretos da utilização de adesivos na indústria automóvel é a

produção do modelo desportivo LOTUS ELISE (figs.30 e 31).

A combinação inovadora de adesivos e rebites é utilizada na produção do chassis deste

modelo, da marca LOTUS, que é principalmente constituído por compósitos de alumínio.

Esta técnica de colagem (a ligação adesiva) foi desenvolvida por esta empresa britânica

de carros desportivos em parceria com a Ciba Polímeros da Suíça e com a Hydro

Aluminium da Dinamarca.

Os vários engenheiros envolvidos na construção deste modelo, optaram pelo uso do alumínio,

em detrimento do aço, na carroçaria do mesmo o que a tornou muito mais leve.

A escolha e desenvolvimento do adesivo ideal para o chassis de alumínio demoraram algum

tempo e implicou estudos e realização de testes bastante complexos para a escolha do adesivo

indicado [9].

Figs. 30 e 31: Modelo desportivo LOTUS ELISE e a estrutura da sua carroçaria em alumínio([9] e[2] respectivamente).

Fig. 30

Fig. 31


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5. AUTOCARROS, CAMIÕES E CAMIONETAS

Tanto em autocarros ou viaturas pesadas de transporte de passageiros ou mercadorias

utilizam-se inúmeros adesivos na sua construção, ver fig. 32.

5.1. PROJECTO LITEBUS

O Projecto LITEBUS - MODULAR LIGHTWEIGHT SANDWICH BUS CONCEPT- liderado pelo INEGI, tem como principal objectivo desenvolver um novo conceito de carroçaria de autocarro com vista a reduzir o peso de um autocarro normal, diminuindo, assim, as emissões de compostos orgânicos voláteis para a atmosfera [10].

Este projecto implementa várias tecnologias inovadoras, entre as quais, o uso de materiais “compósitos sanduíche” reforçados.

A tecnologia/sistema “compósitos de sanduíche”, permite uma melhor performance dos produtos em termos de resistência, rigidez e impacto em caso de acidente, bem como apresenta inúmeras vantagens em termos de redução do peso e aproveitamento de espaço.

É de realçar que este projecto só foi possível realizar graças à aplicação de adesivos estruturais que permitiram construir os “compósitos sanduíche” e tornar o automóvel muito mais leve.

Fig. 32: Figura ilustrativa dos vários adesivos aplicados nos vários locais das camionetas [3].


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6. CONCLUSÃO

Na industria automóvel dos nossos dias, a utilização de “adesivos estruturais” permite

construções mais leves, mais robustas, mais seguras, mais resistentes a acidentes,…

Com os “adesivos estruturais” torna-se assim possível, aos carros modernos, a

concepção “multi-material” que traduz uma utilização conjunta de materiais diversos

(anteriormente impossíveis de misturar).

Encontram-se, deste modo, conjuntamente:

• O aço (nos pilares, vigas transversais e longitudinais);

• O Aluminio (em peças de grandes dimensões: capô, tampo da mala, teto, portas,etc);

• O magnésio (em peças internas uma vez que ele apresenta má resistência à corrosão);

• O plástico (em peças com formas complexas e pára-choques ou outras peças que

necessitam de boa elasticidade).


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7. REFERÊNCIAS

[1] da Silva, Lucas F. M.; Magalhães, António G.; Moura, Marcelo F. S. F., “Juntas Adesivas Estruturais”, Publindústria, Porto, 2007

[2] Adams, R. D., “Adhesive Bonding: science, technology and

applications”, Boca Raton: CRC, 2005 [3] Couvrat, P., “Le Collage Strutural Moderne: théorie et

pratique”, Tec&Doc - Lavoisier, Paris, 1992 [4] da Silva, Lucas F. M., PowerPoint Pdf: “Juntas Adesivas

Estruturais- Aula 10-Aplicação II: A Indústria dos Transportes”

[5] Sika, Empresa, Catálogo Informativo: “Automotive Realizing

Visions”, www.sika-industry.com

[6] Sika, Empresa, Catálogo Informativo: “Sika System Solutions –

The Way to Success Technology Guide”, www.sika-industry.com

[7] 3M, Empresa, PowerPoint Pdf: “Industrial Adhesives and Tapes

Division”, 2008, www.3m.com

[8] Volkswagen, Empresa, Catálogo Informativo: “Mundo

Volkswagen”, 2010, www.volkswagen.pt

[9] LOTUS, Empresa, Brochura: “Lotus Elise The Future”,

www.lotuscars.com

[10] LITEBUS Project, Public Document: “MODULAR LIGHTWEIGHT

SANDWICH BUS CONCEPT – LITEBUS (Summary and objectives)”, 2010,

www.litebus.com/overview.asp

[11] AUDI, Empresa, Panfleto Informativo: “Audi Models”, (2008)

Documents

ADESIVOS EM AUTOMÓVEIS - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~projfeup/cd_2010_11/files/MMM512_relatorio.pdf · Os adesivos de Poliuretano são frequentemente utilizados nos carros