Effects of single-lap joint at different adhesive thicknesses on fatigue strength of metals with different surface coatings

Abstract

Adhesive technology defined as a kind of chemical bonding alternative to thermal and mechanical joints, has attracted the attention of industry people and researchers in various fields, especially in the automobile sector for the last 30 years. Therefore, this research study has aimed to consider the issue in the automotive industry, the adhesion performance was investigated for the cases in which a metal part was joined to a vehicle body both after applying coatings and primer paint respectively. İn this respect, some of the test samples were prepared by being coated with cataphoresis, while some others were produced with primer painting along with the ones that do not have any coating or painting on them. Following this procedure, single lap type joints with different adhesive thicknesses were manufactured and subjected to fatigue tests. To make a comparison of their fatigue endurances, spot welded joints, as an alternative bonding method, were also subjected to the fatigue test. It was clearly observed that the spot welding joints have surpassed their adhesive counterparts in fatigue performance, and the samples coated with cataphoresis have outperformed among the adhesion type bonds.

Farklı Kimyasal Yöntemlerle Kaplanmış Çelik Plakaların Farklı Yapıştırma Kalınlıklarda Tek Bindirmeli Birleştirme Yöntemiyle Birleştirilen Numunelerin Yorulma Analizleri Sonuçlarının Wöhler Eğrilerinde Karşılaştırılması

“…Günümüzde otomobil üreticileri ürünlerinin CO2 salınımı, araç performanslarının müşteri istek ve ihtiyaçlarını kapsaması için belli standartlar çerçevesinde uyulması gereken kanuni kısıtlardan dolayı daha hafif araç üretmek için düşük yoğunluğa sahip farklı tür malzemelerin birleştirilmesi zorunluluğunda kalmışlardır. Otomobil üreticileri, bu zorlukları aşmak ve rakiplerinden bir adım önde olmak istemeleri için küresel koşulları göz önünde bulunduran, rekabetçi, yenilikçi, müşterinin isteğini karşılayıp onu memnun edecek ürünler üretmek zorundadırlar (Baykara, 2023). Bu araştırmada, bir otomobil fabrikasındaki boya hattında çelik malzemeden üretilmiş bir otomobil karoserinin yüzeyine uygulanan kataforez kaplama ve astar boya üzerine yapıştırıcı metodu ile başka bir çelik malzemenin farklı kalınlıklarda yapıştırılarak hangi yüzeyde ve hangi kalınlıkta en mukavemetli yapıştırma mukavemeti elde edileceği araştırılmaktır.…”

“…Araştırma sonucunda, kataforez kaplama metodu, yapıştırılacak yüzeylerde alternatif bir yüzey hazırlığı olabileceği tespit edilmiştir. ANSYS programı ile yapılan numerik çalışma sonucu da bu araştırmada elde edilen deneysel çalışma sonuçlarını desteklemektedir (Baykara et al 2023). Çelik malzemeler için yapıştırma tekniğinde kataforez kaplı yüzeylerin yapıştırma metodunda yüksek performans sağladığı için bu araştırma ile gelecekteki bilimsel çalışmalara ışık tutacağı beklenmektedir.…”

Experimental Study on the Effect of Bonding Area Dimensions on the Mechanical Behavior of Composite Single-Lap Joint with Epoxy and Polyurethane Adhesives

“…Although there are international standards that define the geometry and testing conditions for various materials [23], different geometries and boundary conditions are used to take into account the effective working condition of the adhesive joints. These parameters include substrate materials, adhesive type [24], overlap length [25], adhesive thickness [26,27], joint width [18], fillets at the edges [28][29][30], and surface treatment [31,32], and play roles in a joint which are difficult to predict.…”