Mestrado Profissional em Engenharia Automotiva
Trabalhos de Conclusão de Curso

Contribuição ao desenvolvimento de projeto de carrocerias automotivas utilizando adesivo estrutural para junção de chapas metálicas

Contribution to the Development of Project of Automotive Body Structure using Structural Adhesive for junction of sheet metals

Autor
Mendes, Carlos Ney Rocha Pessoa -
Orientador
Brandi, Sérgio Duarte
Defesa de tese
29 / 09 / 2005
Participantes da Banca
Brandi, Sérgio Duarte ; Massarani, Marcelo; Colosio, Marco Antonio
Palavras-chave
adesivo estrutural; solda a ponto; rigidez estrutural; junção chapas metálicas; juntas adesivadas; carroceria automotiva
Keywords
structural adhesive; epoxy adhesive; spot weld; body stiffness; sheet metal joints; weld bonding; body structure

Resumo

O desafio de um projeto de estrutura metálica de carroceria veicular, é aumentar a rigidez do conjunto, reduzindo o peso total, a fim de possibilitar melhor relação peso/potência, o que representará menor consumo e emissão de gases nocivos à atmosfera.
Este trabalho propõe-se analisar o uso do adesivo estrutural, associado ou não à solda a ponto por resistência (solda-ponto) e sua real contribuição na formação das novas carrocerias, possibilitando a rigidez estrutural necessária com redução de peso (eliminação de reforços adicionais).
Serão realizados testes em corpos de prova de chapa metálica com acabamentos superficiais de uso comum na indústria automobilística unidos por adesivo epóxi estrutural (material de produção na GMB – General Motors do Brasil), por solda a ponto e pelo conjunto dos dois sistemas de união (adesivo + solda ponto), seguindo testes-padrão ASTM (American Society for Testing and Materials), SAE (Society of Automotive Engineers) e normas da GM (General Motors Corporation).
Os resultados serão analisados a fim de definir parâmetros da união de chapas metálicas para a aplicação do adesivo estrutural associado ou não à solda-ponto, formato da flange, quantidade, posição e características do adesivo e/ou solda-ponto.
A proposta é definir os conceitos para projeto da flange de união, distribuição de esforços, aplicação do adesivo e/ou solda ponto garantindo rigidez estrutural com baixo peso estrutural.


Abstract
The challenge involved in a vehicle’s bodywork’s metallic structure’s project is increasing it’s strength while reducing overall weight, thus propitiating better weight/power ratio, and increasing performance, as well as decreasing the emission of harmful fumes. The purpose of this work is to analyze the use of structural adhesive with and without welding spots, and its true contribution in the production of a new bodywork, making weight reduction possible while maintaining the structural integrity needed. Metal sheet samplers with industrial standard superficial finish commonly used in vehicle industry will be used for the testing. They will be bonded by structural epoxi adhesive (a material produced by GMB – General Motors do Brasil), welding spots, and by the two simultaneously (adhesive + welding). Subsequently, ASTM (American Society for Testing and Materials), and SAE (Society of Automotive Engineers) tests will be applied according to GM’s (General Motors) specifications. Results will be analyzed in order to define parameters for the bonding of metal foils using structural adhesive with and without welding spots, the bracket’s shape, and the amount, position, and characteristics of the adhesive with and without welding spots. The purpose is to define concepts for the brackets’ design, load distribution, and the use of structural adhesives with and without welding spots, ensuring structural integrity with an over all lower weigh.