Leyes cohesivas en uniones adhesivas: ensayo de desgarro/pelado para la caracterización de películas adhesivas delgadas

Para poder predecir la resistencia de una unión adhesiva de manera precisa es necesario disponer de información adecuada sobre las propiedades mecánicas del adhesivo. Por tanto, es fundamental desarrollar métodos de ensayo fiables para determinar el comportamiento constitutivo de las capas adhesivas. En su uso más habitual, los adhesivos se disponen en películas delgadas. Un adhesivo trabajando en una película delgada se comporta de manera muy diferente de como lo haría el mismo adhesivo en masa. Cuando es cargado, el tama o de la Zona de Proceso de Fallo (ZPF) en el adhesivo es frecuentemente de mayor tama o que el espesor de la propia película adhesiva. Por tanto, la condición de una ZPF de peque o tama o no se cumple y, por consiguiente, no es aplicable la Mecánica de la Fractura Elástica y Lineal (MFEL). Al mismo tiempo, los experimentos demuestran que las probetas de ensayo tienen tendencia a producir propagación inestables de la grieta, dando lugar a la aparición frecuente de patrones de fallo combinados adhesivo/cohesivo, especialmente cuando la solicitación se realiza en modo mixto (pelado/cortadura). Las leyes de comportamiento cohesivo deben ser tomadas como las propiedades de fractura básicas para la caracterización del adhesivo; las leyes cohesivas han de ser obtenidas experimentalmente. Los efectos de la velocidad de solicitación y del espesor de la capa adhesiva sobre la forma de la ley cohesiva pueden ser investigados de forma experimental. El acoplamiento de los fenómenos de elasticidad, adhesión y fractura hace difícil la interpretación de los resultados de los ensayos, especialmente si el adhesivo es un elastómero, que tiene una deformación de varios cientos por ciento antes de fallar. Un nuevo ensayo, que combina el desgarro del adhesivo y el pelado de la película de su substrato, hace uso de la simplicidad de la geometría para aplicar una metodología de análisis de resultados que desacopla los tres fenómenos. Los valores obtenidos permiten elucidar la rigidez, el trabajo de fractura y la energía adhesiva del sistema adhesivo, que juegan un papel fundamental de manera concurrente durante el ensayo. To be able to predict the strength of adhesive joints accurately, correct material data of adhesives are essential. Hence, it is critical to develop reliable testing methods to obtain the constitutive behaviour of adhesive layers. In use, adhesives are constrained to thin layers. Thus, an adhesive constrained into a layer is expected to behave differently compared to the adhesive as a bulk material. Under loading, the size of the Failure Pro