Comparative analysis of wetting ability of aluminum sheets with different surface roughness parameters by epoxy adhesive
PDF

Keywords

free surface energy, contact angle, aluminum alloy, epoxy adhesives

How to Cite

Domińczuk, J., & Krawczuk, A. (2020). Comparative analysis of wetting ability of aluminum sheets with different surface roughness parameters by epoxy adhesive. Technologia I Automatyzacja Montażu (Assembly Techniques and Technologies), 108(2), 34-40. Retrieved from https://journals.prz.edu.pl/tiam/article/view/939

Abstract

The article presents the analysis of the wetting ability by Epidian 5 epoxy resin with hardener Z1 of EN AW-2017A aluminum alloy sheets. The material sheets were subjected to the selected methods of processing in order to obtain different parameters of the geometric development of the surface. The energy state of the surface layer was examined on the prepared surfaces, taking the polar and non-polar free surface energy components into account. On the basis of the obtained results, wetting envelopes were determined, which represent the limit value of the surface energy components of the wetting liquid, ensuring good wetting. As part of the research, an analysis of the possibilities of achieving maximum adhesion work between a solid and a liquid in the event of changes in the contact angle was also conducted. This analysis allows one to determine how the parameters of the test adhesive deviate from the ideal, i.e. those for which the surface tension at the interface reaches the minimum value. Based on the results of the analysis, a summary was prepared, showing the ability of the adhesive to wet surfaces with different roughness parameters.

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

PDF

References

Boutar Y., Naïmi S., Mezlini S., Ali M.B.S. 2016. “Effect of surface treatment on the shear strength of aluminum adhesive singlelap joints for automotive applications”. International Journal of Adhesion & Adhesives (67): 38 43. http://dx.doi.org/10.1016/j. ijadhadh.2015.12.023.

Budhe S., Ghumatkar A., Birajdar N., Banea M.D. 2015. “Effect of surface roughness using different adherend materials on the adhesive bond strength”. Applied Adhesion Science 3(20). https:// doi.org/10.1186/s4056301500504.

Domińczuk J. 2011. “Właściwości adhezyjne warstwy wierzchniej materiałów konstrukcyjnych”. Postęp Nauki i Techniki (9): 28 37.

Domińczuk J. 2012. „Wpływ stanu energetycznego warstwy wierzchniej na wytrzymałość połączenia adhezyjnego”. Postępy Nauki i Techniki (13): 30 36.

Domińczuk J., Krawczuk A. 2016. „Analiza zdolności kleju do zwilżania powierzchni o określonych właściwościach energetycznych”. Technologia i Automatyzacja Montażu (2): 60 64.

Domińczuk J., Krawczuk A., Kuczmaszewski J. 2016. “Energia powierzchniowa wybranych klejów epoksydowych”. Technologia i Automatyzacja Montażu (2): 47 52.

Ghumatkar A., Sekhar R., Sandip Budhe S. 2017. “Experimental study on different adherend surface roughness on the adhesive bond strength”. Materials Today: Proceedings 4(8): 7801 7809. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.07.115.

Hu Y., Yuan B., Cheng F., Hu X. 2019. “NaOH et¬ching and resin precoating treatments for stronger adhesive bonding between CFRP and aluminium alloy”. Composites Part B: Engineering (178): 107478. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.107478.

Kłonica M., Kuczmaszewski J. 2011. „Badania porównawcze wytrzymałości na ścinanie zakładkowych połączeń klejowych po oczyszczaniu mechanicznym i ozonowaniu”. Technologia i Automatyzacja Montażu (4): 45 48.

Kłonica M., Kuczmaszewski J. 2015. „Badania porównawcze stanu energetycznego warstwy wierzch niej stopu aluminium AZ91HP po obróbce ściernej i frezowaniu”. Mechanik (89): 212216. http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.89.372.

Krawczuk A., Domińczuk J. 2015. „Analiza możliwości wykorzystania krzywych zwilżania do optymalizacji procesów adhezyjnych”. Technologia i Automatyzacja Montażu (4): 4549.

Leena K., Athira K.K., Bhuvaneswari S., Suraj S., Lakshmana Rao V. 2016. “Effect of surface pretreatment on surface characteristics and adhesive bond strength of aluminium alloy”. International Journal of Adhesion & Adhesives (70): 265–270.

Saleema N., Sarkar D.K., Paynter R.W., Gallant D., Eskandarian M. 2012. “A simple surface treatment and characterization of AA 6061 aluminum alloy surface for adhesive bonding applications”. Applied Surface Science (261): 742 748. http://dx.doi.or g/10.1016/j.apsusc.2012.08.091.

Wu C., Chen C., He L., Yan W. 2018. “Comparison on damage tolerance of scarf and steppedlap bonded composite joints under quasistatic loading.” Composites Part B: Engineering (155): 1930. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.08.031.

Zain N.M., Ahmad S., Ali E.S. 2014. “Effect of surface treatments on the durability of green polyurethane adhesive bonded aluminium alloy”. International Journal of Adhesion & Adhesives (55): 4355. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2014.07.007.

Zimniak Z., Wróblewski R. 2018. „Wpływ aktywacji powierzchni aluminium 7075 na wytrzymałość połączenia klejowego”. Przegląd Spawalnictwa 90(2). http://dx doi org/10 26628/psv90i2 858.

Żenkiewicz M. 2007. „Analiza głównych metod badania swobodnej energii powierzchniowej materiałów polimerowych”. Polimery 52(10): 760767.