Este trabalho tem como objetivo avaliar a região de fratura de três tipos de juntas de madeira coladas por adesivo ARAUDITE, um adesivo à base de resina epóxi, após ensaio de tração. As juntas avaliadas foram do tipo biselada, encaixada e sobreposta. As espécies de madeira utilizadas foram freijó-cinza (Cordiagoeldiana Huber) e pau amarelo (Euxylophora paraenses huber), dois tipos de madeiras comumente encontradas na região amazônica e empregadas na indústria em geral. O ensaio de tração foi realizado com base na norma ABNT 7191-97. As análises fotográficas das juntas fraturadas mostraram que 100% dos corpos de prova da junta biselada romperam-se na madeira da região de colagem e em parte do adesivo, e que 100% dos corpos de prova da junta encaixada e 87,7% dos corpos de prova da junta sobreposta, obtiveram ruptura no adesivo

Cintra, Álvaro Arthur Soares

Dias, Rodrigo da Silva Magalhães

Fujiyama, Roberto Tetsuo

Gomes, Igor dos Santos

Júnior, Antonio Henrique da Silva Bitencourt

Lopes, Carlos Eduardo Pinto

Oliveira, Antonio Bruno da Silva

Pereira, Léo César de Oliveira

Santos, Marcus Raimundo de Souza

Silva, Douglas Santos

Vilhena, Edielson Silva de

Vilhena, Edil Silva de

Portuguese

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Brazilian Journal of Development  Braz. J. of  Develop., Curitiba,  v. 5, n. 6, p. 6356-6363,  jun. 2019               ISSN 2525-8761  6356  Avaliação da fabricação de união de madeira com adesivo epóxi  Evaluation of the manufacture of wooden union with epoxy adhesive  DOI:10.34117/bjdv5n6-139  Recebimento dos originais: 27/04/2019 Aceitação para publicação: 06/05/2019  Marcus Raimundo de Souza Santos Graduadoem Engenharia Mecânica Instituição: Universidade Federal do Pará Endereço: Rua Augusto Corrêa – n° 01 66075-110 – Belém – Pará E-mail: marcus.raimundo.santos@gmail.com  Carlos Eduardo Pinto Lopes Mestrando em Engenharia Mecânica Instituição: Universidade Federal do Pará Endereço: Rua Augusto Corrêa – n° 01, 66075-110 – Belém – Pará E-mail: carlosengmec30@gmail.com  Edil Silva de Vilhena Graduado em Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas Instituição: Universidade do Estado do Pará Endereço: Rua Augusto Corrêa – n° 01 66075-110 – Belém – Pará E-mail: edilsilva8@hotmail.com  Edielson Silva de Vilhena Mestrando em Engenharia Mecânica Instituição: Universidade do Federal do Pará Endereço: Rua Augusto Corrêa – n° 01, 66075-110 – Belém – Pará E-mail: edielson284@gmail.com  Antonio Bruno da Silva Oliveira Graduando em Engenharia Mecânica Instituição: Universidade Federal do Pará Endereço: Rua Augusto Corrêa – n° 01, 66075-110 – Belém – Pará E-mail: brunosilva5aa@gmail.com  Álvaro Arthur Soares Cintra Graduando em Engenharia Mecânica Instituição: Universidade Federal do Pará Endereço: Rua Augusto Corrêa – n° 01, 66075-110 – Belém – Pará E-mail: alvarozangs@gmail.com  Igor dos Santos Gomes Mestrando em Engenharia Mecânica Instituição: Universidade Federal do Pará Endereço: Rua Augusto Corrêa – n° 01 66075-110 – Belém – Pará Brazilian Journal of Development  Braz. J. of  Develop., Curitiba,  v. 5, n. 6, p. 6356-6363,  jun. 2019               ISSN 2525-8761  6357  E-mail: igorgomes-@live.com  Léo César de Oliveira Pereira Graduadoem Engenharia Mecânica Instituição: Universidade Federal do Pará Endereço: Rua Augusto Corrêa – n° 01 66075-110 – Belém – Pará E-mail: leocesaroliveria@hotmail.com  Douglas Santos Silva Mestrando em Engenharia Mecânica Instituição: Universidade Federal do Pará Endereço: Rua Augusto Corrêa – n° 01 66075-110 – Belém – Pará E-mail: dougsantosilva@gmail.com  Rodrigo da Silva Magalhães Dias Mestrando em Engenharia Mecânica Instituição: Universidade Federal do Pará Endereço: Rua Augusto Corrêa – n° 01, 66075-110 – Belém – Pará E-mail: rodrigo.ma.galhaes@hotmail.com  Antonio Henrique da Silva Bitencourt Júnior Mestre em Engenharia Mecânica Instituição: Instituto Federal do Pará Endereço: Av. Almirante Barroso – n° 1155, 66093-020 – Belém – Pará E-mail: antonio.bitencourt@ifpa.edu.br  Roberto Tetsuo Fujiyama Doutor em Engenharia Metalúrgica e de Materiais Instituição: Universidade Federal do Rio de Janeiro Endereço: Rua Augusto Corrêa – n° 01 66075-110 – Belém – Pará E-mail: fujiyama.ufpa@gmail.com  RESUMO  Este trabalho tem como objetivo avaliar a região de fratura de três tipos de juntas de madeira coladas por adesivo ARAUDITE, um adesivo à base de resina epóxi, após ensaio de tração. As juntas avaliadas foram do tipo biselada, encaixada e sobreposta. As espécies de madeira utilizadas foram freijó-cinza (Cordiagoeldiana Huber) e pau amarelo (Euxylophora paraenses huber), dois tipos de madeiras comumente encontradas na região amazônica e empregadas na indústria em geral. O ensaio de tração foi realizado com base na norma ABNT 7191-97. As análises fotográficas das juntas fraturadas mostraram que 100% dos corpos de prova da junta biselada romperam-se na madeira da região de colagem e em parte do adesivo, e que 100% dos corpos de prova da junta encaixada e 87,7% dos corpos de prova da junta sobreposta, obtiveram ruptura no adesivo.  Palavras chave: Juntas de madeira. Fratura.Adesivo.  ABSTRACT  Brazilian Journal of Development  Braz. J. of  Develop., Curitiba,  v. 5, n. 6, p. 6356-6363,  jun. 2019               ISSN 2525-8761  6358  This work aims to evaluate the fracture region of three types of wood joints bonded by ARAUDITE adhesive, an adhesive based on epoxy resin, after tensile test. The joints evaluated were beveled, docked and overlapped. The species of wood used were freijo-gray (Cordiagoeldiana Huber) and yellowwood (Euxylophoraparaenses Huber). These types of wood are commonly found in the Amazon region and employed in industry in general. The tensile test was performed according to ABNT 7191-97. Photographic analyzes of the fractured joints showed that 100% of the beveled joint specimens were broken in the wood of the bonding region and part of the adhesive, and that 100% of the bonded specimens of the joint and 87.7% of the specimens of the overlapped joint, obtained rupture in the adhesive.   Keywords: Joints of wood, fracture, adhesive.  1 INTRODUÇÃO O uso de adesivos para a união de materiais tem se tornado uma prática corrente nos mais diversosramos da engenharia. A técnica de adesão é particularmente interessante quando se quer unir materiaisdiferentes ou com baixa resistência à temperatura,onde o emprego de uma técnica convencional deunião, tal como soldagem, apresenta diversas desvantagens (BERRY, 2000). Segundo Santos (2005), O uso de adesivos para a união de materiais tem se tornado uma prática corrente nos mais diversosramos da engenharia. A técnica de adesão é particularmente interessante quando se quer unir materiaisdiferentes ou com baixa resistência à temperatura,onde o emprego de uma técnica convencional deunião, tal como soldagem, apresenta diversas desvantagens.  A qualificação da junta com adesivo é avaliada por ensaios mecânicos, químicos e físicos, através de métodos especificados por normas nacionais como a ABNT 7190-97, que trata do projeto de estruturas de madeira, e internacionais como a ASTM. Através da análise do modo de fratura das juntas, após os esforços mecânicos, pode-se também fazer qualificação do tipo de junta estudada.  Os ensaios das juntas coladas avaliam a resistência do adesivo, as técnicas de obtenção da junta, limpeza da superfície de colagem, aplicação e distribuição do adesivo e método de cura. Na pesquisa de Biancheet. al., 2017, juntas de madeira Eucalyptussp.foram coladas com 4 tipos de cura a frio: resorcinol-formaldeído, silicato de sódio, PVA (acetato de polivinila) e poliuretano à base de mamona, empregando-se gramaturas de 150 g, 200 g e 250 g/m2 em face dupla. Os resultados da pesquisa mostraram que o tipo de adesivo utilizado na colagem da madeira influencia na resistência ao cisalhamento na linha de cola tanto na Brazilian Journal of Development  Braz. J. of  Develop., Curitiba,  v. 5, n. 6, p. 6356-6363,  jun. 2019               ISSN 2525-8761  6359  condição seca como na condição úmida e a variação da gramatura do adesivo não tem efeito sobre a resistência ao cisalhamento e falha na madeira.  Segundo Carneiro (2010), a madeira pode ser obtida de dois grupos de árvores, sendo elas as gimnospermas e as angiospermas, as quais possuem grandes diferenças anatômica, física e química entre sí, e inclusive entre diferentes árvores da mesma espécie, nas quais se observam variações ao longo da seção transversal (onde melhor se observam as várias disposições dos tecidos lenhosos para fins de identificação) e do comprimento.  Segundo Iwakiriet. al., 2015, é viável o uso da madeira das espécies Inga Alba e Swartzia recurva para produção de painéis colados lateralmente (EGP), com adesivo de emulsão polimérica de isocianato (EPI) e gramatura de 150 g.m-². Na pesquisa de do Nascimentoet. al. (2013), uma maior pressão de colagem foi mais eficiente para as madeiras com densidade acima de 0,75 g/cm³, tanto para a resistência ao cisalhamento quanto para a porcentagem de falha na madeira.  Neste contexto, o objetivo deste trabalho é analisar a região de fratura, após ensaio de tração, de juntas de madeiras das espécies freijó-cinza (Cordiagoeldiana Huber) e pau amarelo (Euxylophora paraenses Huber), coladas com adesivo à base de resina epóxi.  2 MATERIAIS E MÉTODOS 2.1. MATERIAIS As espécies de madeiras escolhidas para confecção das juntas foramas conhecidas vulgarmente como Freijó e Pau Amarelo, coletadas na oficina de marcenaria do Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI-PA). O tipo de adesivo utilizado foi o conhecido comercialmente como Araudite, que possui fórmula à base de resina epóxi, sendo o mesmo adquirido em uma loja de materiais de construção na cidade de Belém.     2.2. MÉTODOS O adesivo utilizado no processo de colagem foi o ADESIVO EPÓXI ARAUDITE PROFESSIONAL, fabricado pela BRASCOLA LTDA. No processo de colagem, o adesivo foi aplicado, com um pincel, nas duas faces das juntas, as quais foram previamente lixadas. A quantidade de adesivo aplicada nos corpos de prova das juntas variou entre 300g/m2 e 450g/m2, sendo este valor aferido através de uma balança de precisão. As juntas, após a colagem, ficaram por 24 horas em uma prensa hidráulica, onde se aplicou uma pressão de aproximadamente, 1kN/cm². A Figura 1 mostra os corpos de prova obtidos. Brazilian Journal of Development  Braz. J. of  Develop., Curitiba,  v. 5, n. 6, p. 6356-6363,  jun. 2019               ISSN 2525-8761  6360     Figura 1. Corpos de prova de junta sobreposta (esquerda), biselada (centro) e encaixada (direita), utilizados no ensaio de tração  Foram preparados 21 corpos de prova, sendo que a quantidade, tipo de junta e suas respectivas dimensões são mostradas na Tabela 1.  Tipo de Junta N° de Corpos de Prova Dimensões dos Corpos de Prova Biselada 7 33cm x 5cm x 2cm Encaixada 7 33cm x 5cm x 2cm Sobreposta 7 31,5cm x 5cm x 2cm Tabela 1. Tipos, quantidades e dimensões dos corpos de prova.  Os corpos de prova referentes à junta biselada, encaixada e sobreposta foram ensaiados à tração paralela às fibras. A máquina utilizada no ensaio foi uma KRATOS, modelo IKCL3-USB.A velocidade de carregamento utilizado foi de 1mm/min. A junta colada do tipo biselada é a que apresentou a maior área de colagem entre as três juntas, e a junta encaixada é apresentou os menores valores de área de colagem.  3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1. ANÁLISE FOTOGRÁFICA DAS FALHAS 3.1.1. Junta Biselada Após a execução do ensaio de tração de junta colada paralela às fibras nos corpos de prova de junta biselada, foram tiradas fotos das superfícies de colagem, para verificação do modo de ruptura das mesmas. A Figura 2 ilustra o modo de ruptura típico obtidos pelos corpos de prova de junta biselada, no ensaio de tração de junta colada paralela às fibras. Brazilian Journal of Development  Braz. J. of  Develop., Curitiba,  v. 5, n. 6, p. 6356-6363,  jun. 2019               ISSN 2525-8761  6361   Figura 2. Modo de ruptura típico apresentado pelos corpos de prova de junta biselada, corpos de prova n° 1 e n° 4.  Através da Figura 2 podemos perceber que na região da superfície de colagem, houve ruptura de parte da superfície da madeira Freijó, juntamente com uma parte do adesivo, fato este que indica que houve uma aderência muito boa entre o adesivo e a madeira Freijó. Todos os corpos de prova de junta biselada obtiveram ruptura na madeira da região de colagem e em parte do adesivo.  3.1.2. Junta Encaixada Após a execução do ensaio de tração de junta colada paralela às fibras nos corpos de prova de junta encaixada, foram tiradas fotos das superfícies de colagem, para verificação do modo de ruptura das mesmas. A Figura 3 mostra o modo de ruptura típico obtido pelos corpos de prova da junta encaixada, que corresponde ao de ruptura na linha adesiva.    Figura 3.  Modo de ruptura típico apresentado pelos corpos de prova de junta encaixada, sendo o corpo de prova n° 1 (esquerda) e o n° 5 (direita)  Através da figura, observa-se que na região da superfície de colagem houve ruptura somente do adesivo, não havendo ruptura das superfícies das madeiras. Todos os corpos de prova de junta encaixada obtiveram ruptura no adesivo. Brazilian Journal of Development  Braz. J. of  Develop., Curitiba,  v. 5, n. 6, p. 6356-6363,  jun. 2019               ISSN 2525-8761  6362  3.1.3. Junta Sobreposta Após a execução do ensaio de tração de junta colada paralela às fibras nos corpos de prova de junta sobreposta, foram tiradas fotos das superfícies de colagem, para verificação do modo de ruptura das mesmas. A Figura 5 mostra o modo de ruptura predominante dos corpos de prova de junta sobreposta, que foi no adesivo.  A Figura 4 mostra o corpo de prova n° 3, que foi o único que apresentou ruptura em uma pequena parte da madeira da região de colagem, fato este que pode ser creditado a uma falha da madeira nesta região. 85,7% dos corpos de prova de junta sobreposta obtiveram ruptura no adesivo.    Figura 4.  Modo de ruptura típico apresentado pelos corpos de prova de junta sobreposta, sendo o corpo de prova n° 1 (esquerda) e n° 3 (direita).   4 CONCLUSÃO De acordo com as análises fotográficas das regiões fraturadas das juntas, podemos observar que 100% dos corpos de prova de junta biselada romperam-se na madeira da região de colagem e em parte do adesivo; 100% dos corpos de prova de junta encaixada e 87,7% dos corpos de prova de junta sobreposta obtiveram ruptura no adesivo.  REFERÊNCIAS BERRY, N.G.; d’ALMEIDA, J. R. M. Efeito da Presença de Defeitos no Comportamento Mecânico de Juntas Coladas Carbono-Epoxi. Revista Polímeros: Ciência e Tecnologia,vol. 10, nº 3, p. 138-148, 2000.  BIANCHE, J.J., TEIXEIRA, A.P.M., LADEIRA, J.P.S., CARNEIRO, A.C.O., CASTRO, R.V.O., LUCIA, R.M.D.“Cisalhamento na Linha de Cola de Eucalyptussp. Colado com Brazilian Journal of Development  Braz. J. of  Develop., Curitiba,  v. 5, n. 6, p. 6356-6363,  jun. 2019               ISSN 2525-8761  6363  Diferentes Adesivos e Diferentes Gramaturas” Floresta e Ambiente, v. 24, p. e00077114,2017.  CARNEIRO, R. P. Colagem de junta de madeira com adesivo epóxi. Dissertação (Mestrado em engenharia mecânica). Universidade Federal do Pará, Belém, PA, 2010.  NASCIMENTO, A.M., GARCIA, R., DELLA LUCIA, R. M.“Qualidade de adesão de juntas coladas de diferentes espécies comerciais de madeira”, CERNE, v. 19, n. 4. 2013.  SANTOS, A. F. Avaliação do comportamento mecânico de um adesivo estrutural epóxi utilizado na indústria automobilística. Dissertação (Mestrado em engenharia metalúrgica e de materiais) – Escola politécnica do estado de São Paulo, São Paulo, 2005.  SCHARDOSIN, F.Z., IWAKIRI1, S., TRIANOSKI1, R., NASCIMENTO, C.C., GUMANE, C., LENGOWSKI1, E.C. RAFAEL AZAMBUJA1, R.“Resistência das juntas coladas de madeiras de Ingaalba” (SW) Willd E Swartzia recurva Poepp, 2015.      

Avaliação da fabricação de união de madeira com adesivo epóxi / Evaluation of the manufacture of wooden union with epoxy adhesive

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