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GLERYSTON THIAGO GOMES DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 4116473 bytes, checksum: 5df445f57ab1b4d9326f681288378141 (MD5) === Made available in DSpace on 2018-08-20T14:23:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2017-05-03 === Capes === O presente trabalho avalia a adesão entre fios e fitas de uma liga com memória de forma (LMF) de Ni-Ti e uma borracha de silicone, para o desenvolvimento de estruturas flexíveis. A avaliação da adesão foi realizada através de ensaios de extração (Pull Out). Para realização dos ensaios, foram produzidos seis tipos de corpos de prova (CPs) em que os fios e as fitas foram embebidos em uma matriz de borracha de silicone. Primeiramente, as fitas foram obtidas laminando a frio fios de Ni-Ti superelástico. Após a laminação as fitas foram submetidas a tratamento térmico em temperaturas e tempos diferentes, a fim de obter dois tipos de fitas: uma com característica de superelasticidade (SE) e outra com o efeito memória de forma (EMF). Um promotor de adesão Dow Corning 1200 Primer foi aplicado nas superfícies dos fios e das fitas para aumento da adesão. Os fios e as fitas de Ni-Ti e a borracha de silicone foram individualmente caracterizados por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise Dinâmico-Mecânica (DMA) e tração uniaxial, analisando o comportamento do fator de amortecimento, módulo de elasticidade, tensões de transformação e temperaturas de transformação de fase. O ensaio de carregamento – descarregamento em tração na borracha de silicone também foi realizado para analisar a presença do efeito Mullins. Para verificação qualitativa do aumento da rugosidade e da adesão geradas pelo processo de laminação e pela aplicação do primer, respectivamente, foram realizadas imagens por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) nos fios e nas fitas de Ni-Ti antes e após o ensaio de extração (Pull Out). A partir dos resultados obtidos, observa-se que o fio superelástico e as fitas de Ni-Ti laminadas e tratadas termicamente sem aplicação do primer não apresentam adesão suficiente para o desenvolvimento de estruturas flexíveis compostas por borracha de silicone e elementos atuadores como fios e fitas de Ni-Ti, sendo necessária a aplicação de um promotor de adesão (primer) nas superfícies das LMF. === The present work evaluates the adhesion between Ni-Ti Shape Memory Alloy (SMA) wires and ribbons embedded into a silicone rubber, for the development of flexible structures. Adhesion evaluation was performed through pullout tests. To perform the tests, six types of specimens were produced, in which the wires and ribbons were embedded in a silicone rubber matrix. Firstly, the ribbons were obtained by cold rolling of a superelastic Ni-Ti wire. After the cold rolling, the ribbons were subjected to heat treatment at different temperatures and times in order to obtain two types materials: one with Superelasticity (SE) property and other with Shape Memory Effect (SME). A Dow Corning 1200 Primer adhesion promoter was applied to the surfaces of the wires and ribbons to improve adhesion. Ni-Ti wire and ribbons and silicone rubber were characterized by Differential Scanning Calorimetry (DSC), Dynamic-Mechanical Analysis (DMA) and uniaxial tensile tests, to obtain loss factor behavior, elastic modulus, tensile stress transformations and phase transformation temperatures. Analysis of tensile loading - unloading test on silicone rubber was also performed to evaluate the presence of the Mullins effect. For the qualitative verification of the roughness and adhesion improvement, generated by the cold rolling process and the application of the primer, respectively, images of Scanning Electron Microscopy (SEM) and Dispersive Energy Spectroscopy (EDS) in the Ni- Ti wire and ribbons were performed before and after the pullout tests. The obtained results indicate that the Ni-Ti superelastic wires and heat treated cold rolled ribbons without primer do not present sufficient adhesion for the development of silicone rubber flexible structures with embedded Ni-Ti wires and ribbons, requiring the application of an adhesion promoter (primer) on the surfaces of the SMA.
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