Rebitagem por Fricção (“FricRiveting”) de Liga de Alumínio 6056 T6 e Poliamida 6: Influência da Velocidade de Rotação na Formação da Zona de Ancoragem e no Desempenho Mecânico

Abstract

Resumo O uso de estruturas híbridas metal-polímero é uma alternativa para a redução de peso e de consumo de combustível na indústria de transporte que visa minimizar a emissão de gases nocivos ao efeito estufa. A Rebitagem por Fricção (‘Friction Riveting) é uma técnica relativamente nova para união de estruturas híbridas metal-polímero. O processo baseia-se na geração de calor friccional entre os componentes resultando na deformação plástica da extremidade do rebite metálico, que é ancorado dentro do componente polimérico. O presente estudo avaliou a viabilidade técnica da união de AA 6056 T6 e PA6, com foco na influência da velocidade de rotação do rebite no desempenho mecânico das juntas. A máxima temperatura atingida no processo aumentou com o acréscimo na velocidade de rotação, de 291 ± 6°C com 10000 rev/min para 375 ± 5°C com 15000 rev/min. A utilização de maiores valores de velocidade de rotação causou a deformação plástica da ponta do rebite durante a fase de fricção. Isso levou a juntas mecanicamente mais resistentes, devido à maior ancoragem do rebite metálico na placa polimérica. As juntas de AA 6056 T6-PA6 apresentaram bom desempenho de resistência à tração atingindo 85% da resistência à tração do rebite metálico. Portanto, verificou-se que é possível unir AA 6056 T6 e PA6 pela técnica de rebitagem por fricção e que a velocidade de rotação influencia diretamente a resistência à tração das juntas.

Friction‐Riveted Hybrid Joints of Short Glass Fiber‐Reinforced Polyamide 6 and 6056‐T6 Aluminum Alloy

“…The linear regression analysis showed that the UTF of the joints increased almost linearly with the VR, as reported for other combinations of materials. [4][5][6][7][8][9][10][11][12][13] Analysis of variance (ANOVA) performed with 90% and 95% confidence levels (strongly significant when P < 0.05 and marginally significant when 0.05 < P < 0.1) showed that the JF was the parameter with the highest contribution (65.0%) to the UTF, determined in the pullout test, followed by the RS (20.4%), SD (9.4%), within the processing window adopted. Higher values of JF, RS or SD increase the heat input in the friction phase and thus the VR, resulting in an increase in the mechanical strength of the joint.…”

“…Friction riveting, a polymer-metal joining technique that combines the advantages of both mechanical fastening and friction welding, is a fast, low-cost, and easyto-handle processing technique that has been shown to work with various combinations of polymers and metals. [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13] In the basic configuration, i.e., the metal-insert joint geometry shown in Figure 1, a high speed rotating cylindrical metal rivet is pressed against a polymeric plate producing frictional heat that allows the metal rivet tip to undergo plastic deformation. After consolidation, the joint is held by the anchoring forces related to the deformed tip of the rivet, as well as by adhesive forces at the polymer/metal interface.…”