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Manual TécnicoFita VHB™ para Envidraçamento Estrutural

Janeiro 2006

ÍndiceIntrodução .. 5Linha de Produtos / Características Especiais ...........................................................................6Fita VHB™ 4972 para Envidraçamento Estrutural ....................................................................8Largura da Junta Adesiva ..........................................................................................................8Espessura da Junta Adesiva: Diferencial de Movimentação ...................................................10Espessura da Fita ......................................................................................................................10Aplicação fita VHB™ 4972 ....................................................................................................... 11Considerações Gerais sobre a Aplicação .................................................................................15Análise e Aprovação de Projetos .............................................................................................16Projeto Structural Glazing ........................................................................................................17Como adquirir a fita VHB™ 4972 .............................................................................................18Dado técnico fita VHB™ 4972 ..................................................................................................19 AnexosI.T. No1 – Características das fitas VHB™ ................................................................................23I.T. No2 – Durabilidade das fitas VHB™ ..................................................................................26I.T. No3 – Uso de Espera em Esquadrias para Montagem de Vidro com fitas VHB™ .............29I.T. No4 – O Uso de Silicone para Vedação das Juntas ............................................................30I.T. No5 – Efeito da Energia Superficial na Adesão .................................................................31I.T. No6 – Colagem de Vidros: fitas VHB™ e Primer à Base de Silanos ..................................32I.T. No7 – Descolagem de Juntas Adesivas VHB™ ..................................................................33I.T. No8 – Norma para Emissão do Termo de Garantia ............................................................35I.T. No9 – Desempenho das fitas VHB™ em Baixas Temperaturas ..........................................38I.T. No10 – Primer P-94/P-8215 ...............................................................................................39I.T. No11 – Resistência das fitas VHB™ a Solventes e Alta Temperatura ................................40I.T. No12 – Teste Comparativo de Envelhecimento Acelerado entre a fita VHB™ 4972e Silicone Estrutural .....................................................................................................................41I.T. No13 – Ensaio de Envelhecimento Acelerado da fita VHB™ paraEnvidraçamento Estrutural .................................................................................................................. 44I.T. No14 – Teste Efetuado pelo Construction Laboratory nas fitas VHB™ .............................45I.T. No15 – Relatório E/34.254/93 do Instituto Falcão Bauer ..................................................51I.T. No16 – Relatório E/76 141/04 do Instituto Falcão Bauer/AFEAL .............................................. 56I.T. No17 – Testes de Desempenho Estrutural das fitas VHB™ paraEnvidraçamento Estrutural .......................................................................................................59

Fita VHB™ 4972 para Envidraçamento Estrutural:

O objetivo deste manual é estabelecer o correto processo de aplicação da fita VHB™ 4972 para fachadas de Envidraçamento Estrutural, além de ressaltar o desempenho superior do produto comprovado pelos testes realizados com a fita em diferentes laboratórios do ramo da construção civil.

A fita VHB™ 4972 não poderá ser utilizada pelo cliente final sem que este receba o treinamento de aplicação da fita ministrado pelo serviço técnico 3M.

Suporte Técnico: A 3M possui técnicos nas regiões sul, sudeste e norte do país, tornando assim o atendimento ao cliente mais rápido e eficiente. Entre em contato por telefone, fax ou e-mail:

Tel.: 19 3838.7295Fax: 19 3838.6892e-mail: [email protected]: [email protected]

Introdução:

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Descrição: As fitas VHB™ (Very High Bond) são fitas que possuem alto poder de adesão. Existem diferentes fitas VHB™, sendo que para cada aplicação existe um produto mais adequado que deve ser indicado e definido pelo serviço técnico da 3M. Para apllicações de Envidraçamento Estrutural a única fita VHB™ recomendada é a de código 4972.

A fita VHB™ 4972 é uma fita dupla-face de 2,0mm de espessura composta de espuma e adesivo acrílicos. A fita possui células totalmente fechadas e coloração cinza.

Propriedades Físicas:

Adesão ao Aço a 90ºC (após 72 horas): 1,8 kgf/cm2

Tensão Perpendicular (Tração - T-Block): 7,0 kgf/cm2

Cisalhamento: 6,7 kgf/cm2

Resistência à Temperatura: 930C *Liner: filme verde de polietileno impresso em branco

(*Filme com uma camada anti-aderente cuja função é proteger a fita antes dela ser aplicada.)

Para maiores informações veja Informativo Técnico (I.T.) No 1 na página 23

Viscoelasticidade: Esta característica torna possível à fita a absorção de energia e o relaxamento de tensão gerando resistência à fadiga e redução de ruídos. Sob condições de cargas dinâmicas, como em fachadas de edifícios, as propriedades viscoelásticas da fita VHB™ provêm resiliência evitando a ocorrência de concentração de tensão. Isto quer dizer que, por serem elásticas as fitas VHB™ absorvem e dissipam energia permitindo expansão e recuperação à sua forma original. A viscoelasticidade aumenta o tempo de vida útil das fitas e das juntas adesivas.

Resistência à solvente:

A fita VHB™ apresenta excelente resistência a solventes leves e pesados. Respingos ou contatos acidentais com solventes como combustíveis, álcool, metiletilcetona ou ainda ácidos ou bases fracos, não causam qualquer alteração no desempenho da junta adesiva. Somente após longas exposições a solventes é que se verifica amolecimento da espuma e do adesivo. Portanto, longas exposições ou imersão em solvente não são recomendadas.

Resistência à umidade:

A fita VHB™ apresenta excelente resistência à água e umidade mantendo-se maleável sem perder adesividade. Submersões em água ou exposições prolongadas a ambientes muito úmidos tornam a fita mais resiliente e mais tolerante ao alongamento. Após alguns dias de imersão observa-se uma queda no pico de força de adesão, usualmente em torno de 40%. Este efeito ocorre paralelamente ao aumento da resiliência e também pode ser observado nos silicones estruturais, materiais muito conhecidos devido à sua longa durabilidade. Assim que a umidade deixa de existir, o que ocorre em ciclos ambientais normais, a força de adesão da fita volta a ter os mesmos valores originais demonstrando que estas mudanças são reversíveis.

Resistência à temperatura:

As fitas VHB™ trabalham em ambientes externos normais resistindo de -40C até 930C quando da aplicação. Em altas temperaturas a fita torna-se mais macia e tem maior conformabilidade, o que aumenta sua adesão inicial; já em baixas temperaturas a fita torna-se mais dura e rígida diminuindo sua adesão inicial.

Linha de Produtos:

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Características Especiais:

Vedação: As células acrílicas da espuma da fita VHB™ são 100% fechadas e por isso proporcionam lacre e adesão quando em contato com líquidos.

Durabilidade: Os polímeros utilizados nas fitas VHB™ possuem a propriedade inerente de alta resistência ao envelhecimento resultando em alta durabilidade. As ligações químicas que formam as cadeias polimétricas dos acrilatos são ligações covalentes simples carbono-carbono, que oferecem uma grande resistência ao calor e aos raios ultra-violeta, bem como a ataque químico. Em espumas ou adesivos menos duráveis, determinadas condições ambientais podem levar à clivagem da cadeia principal da molécula do polímero o que resultará em enfraquecimento das propriedades mecânicas do material. No caso dos adesivos e das espumas acrílicas, entretanto, uma reticulação adicional é quimicamente favorecida com a clivagem da cadeia molecular. Isto significa que à medida que ocorre o processo de decomposição, os materiais poliacrílicos tenderão a aumentar levemente o seu módulo de elasticidade. Este aumento de módulo resulta em uma adesão mais forte.


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Introdução: O Envidraçamento Estrutural com fitas VHB™ é feito única e exclusivamente com a fita VHB™ 4972. Esta fita é utilizada para colar os vidros nas esquadrias de alumínio em fachadas “Structural Glazing”. Suas características de alta durabilidade e propriedades físicas e químicas garantem o alto desempenho do produto nesta aplicação de alta exigência técnica.

A fita VHB™ 4972 foi desenvolvida para aplicação de envidraçamento no sistema “Structural Glazing” e submetida a todos os testes referentes a aplicação de Envidraçamento Estrutural, tornando-se assim um produto extremamente confiável para essa aplicação.

A 3M tem hoje um processo de comercialização do produto que controla o uso da fita VHB™ 4972 do início ao fim, isto é, desde a fase de projeto passando pelo treinamento de uso do produto e qualificação dos aplicadores até a inspeção “in loco” na obra e emissão do termo de garantia*.

(*Para que o cliente final receba o termo de garantia da fita VHB™ 4972, é imprescindível que ele satisfaça as exigências descri-tas nesse manual conforme descrito na página 35 (I.T. N008)).

Para tensões dinâmicas ou cargas de cisalhamento (assim como carga de vento) a resistência da fita VHB™ 4972 é de 12 psi (85 kPa). “Esta resistência proporciona um fator de segurança de no mínimo 5 e foi estabelecida baseada em testes de propriedades do material assim como em testes da ASTM quanto a cargas dinâmicas para aplicações de Envidraçamento Estrutural”.

Para o cálculo da largura do agente de fixação em sistemas de Envidraçamento Estrutural utiliza-se a regra do trapezóide. Esse cálculo é comumente usado para determinar a junta do silicone estrutural e é também aplicável para a VHB™ 4972.

Desenho da Junta Adesiva de Envidraçamento Estrutural com fita VHB™ 4972:

1- Perfil de Alumínio com ou sem Espera (Aba)2- Fita Dupla-Face Acrílica VHB™ 49723- Vidro4- Selante de Vedação

Largura da Junta Adesiva:

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0,5 x menor lado (mm) x pressão de vento (kPa)Largura Fita (mm) = resistência da fita (kPa) Para um painel de vidro com 1200 x 2400mm, exposto a uma pressão de vento de 2,9 kPa, a largura da fita resultante do cálculo da largura da junta adesiva é de 21mm. Neste caso deve-se utilizar a fita de 25mm de largura que é a próxima largura acima da padrão de 19mm.

Seguindo este cálculo pode-se determinar a largura apropriada da VHB™ 4972 para cada tamanho de vidro em aplicação de Envidraçamento Estrutural.

Quando na aplicação existirem vidros não suportados deve-se utilizar também o cálculo de cisalhamento descrito a seguir para evitar o escorregamento dos vidros:

*Resistência ao {[(lado A x 2) + (lado B x 2)] x (largura da fita)} x 0,5 Cisalhamento (kg) = 3,22**onde:- lado A (cm) – menor lado do maior quadro- lado B (cm) – maior lado do maior quadro

(* se um projeto não atender aos esforços do cálculo de resistência ao cisalhamento com um fator de segurança quádruplo (4) ele será reprovado).

(** é a resistência ao cisalhamento da fita que é 0,5 kg em 3,22 cm2 a uma temperatura de 93oC, ou seja, fator mais crítico).

Neste caso para o mesmo painel de vidro de 1200mm x 2400mm, com espessura de 8mm que pesa 58 kg a resistência ao cisalhamento da fita de 25mm é de 280 kg. Então, como o painel pesa 58 kg e a fita suporta até 280 kg tem-se o fator de segurança de aproximadamente 5, garantindo o não escorregamento do vidro.

Nota Importante: A tensão de ruptura das fitas VHB™ calculada pelo Michigan Technical University varia, porém, todos os produtos VHB™ apresentam valores superiores do valor de carga de vento admissível (85kPa).

Aplicações de Envidraçamento Estrutural utilizando vidro monolítico não suportado requerem um cálculo de carga estática para a determinação da largura da VHB™. A resistência da fita é 1,75 x 10-4 kg/mm2 (0,25 psi) e é o que se utiliza para o cálculo da carga estática. A quantidade de fita para suportar 1 kg de material nestas condições é de 55 cm2 (1lb/4in2).

peso do painel (kg)Largura Fita (mm) = 2 x resistência da fita (kg/mm2) x perímetro do vidro (mm)

Portanto, para um vidro monolítico/painel metálico de 2400 x 1200mm com espessura de 4mm e peso 29 kg, a largura da fita, seguindo o cálculo acima, é de 23mm. Arredondando sempre para cima, para este projeto deve-se usar a fita na largura de 25mm.

Cálculo da Largura da Junta Adesiva (painel de vidro):

Cálculo da Largura da Junta Adesiva – Cargas Estáticas (painéis metálicos/peso morto):

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Importante: deve-se sempre também fazer o cálculo de carga dinâmica como forma comparativa. O que para o exemplo anterior resultaria em (para um carga de vento de 1,59 kPa):

0,5 x 1200mm x 1,59 kPaLargura Fita (mm) = = 11 mm => 15 mm 85 kPa

Portanto, nesse exemplo a largura da fita obtida com o cálculo da carga estática é maior que o valor utilizando o cálculo da carga dinâmica. Deve-se então, para efeito de dimensionamento da largura da fita, usar a maior largura que é a de 25mm.

Espessura da Junta Adesiva: Diferencial de Movimentação

Cada fita VHB™ tem uma diferente espessura e essa é dimensionada para suportar diferentes esforços com o de movimentação da edificação e ainda movimentações térmicas. Portanto, para cada material utilizado na construção civil, como vidro, alumínio, ACM, aço inox, policarbonato, existe uma fita VHB™ adequada. É por isso que para projetos de Envidraçamento Estrutural a única fita VHB™ indicada é a de código 4972 que tem espessura de 2,0mm.

O desempenho da fita VHB™ 4972 é excelente quando se tem duas superfícies diferentes fixadas, como, por exemplo, vidro e um quadro de alumínio, que apresentam coeficientes de expansão e contração diferentes. A fita tolera movimentações de cisalhamento acima de 3 vezes sua espessura original (300% de alongamento no cisalhamento). Isso significa que a fita VHB™ 4972 de 2,0mm de espessura pode seguramente suportar alongamento no cisalhamento acima de 6,0mm. Pode-se calcular o movimento da junta e possíveis combinações entre o painel de vidro e o quadro de alumínio para determinar se o resultado é menor que os 300% de alongamento no cisalhamento da fita VHB™. Um exemplo de expansão térmica e seu cálculo está listado a seguir:

% Total Along. = (% de alongamento do menor lado)2 + (% de alongamento do maior lado)2, onde:

% Along. Cisalh.= 100 x(largura do quadro) x(*CTE quadro – CTE vidro)x(max. variação temp.)

espessura

(*CTE = coeficiente de expansão térmica).

Espessura da fita

O cálculo da porcentagem de alongamento no cisalhamento pode ser calculado para ambas dimensões do vidro, menor e maior medida. O valor calculado para cada medida é então usado para calcular a porcentagem total de alongamento da fita. A variação máxima de temperatura pode ser calculada da temperatura de aplicação para a extrema temperatura de uso – quente ou fria.

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Para um vidro de 1500 x 2000mm fixado a um quadro de alumínio de 1512 x 2012mm, foi usada a fita VHB™ 4972 dentro de uma empresa com temperatura de 210C. O edifício está localizado em uma região onde a temperatura máxima pode atingir 850C. O coeficiente de expansão térmica do vidro é 9x10-6/0C e do alumínio é de 24x10-6/0C, e a espessura da fita é 2,0 mm. Portanto temos:

100 x 1512 x (24x10-6 – 9x10-6) x (85 – 21)% along. menor medida = = 73% 2,0

100 x 2012 x (24x10-6 – 9x10-6) x (85 – 21)% along. maior medida = = 97% 2,0

% Total Along. = (73)2 + (97)2 = 121%

Esses cálculos são somente para movimentos referentes a variação térmica e o valor encontrado é muito inferior ao limite de resistência de 300% da fita VHB™ 4972.

Coeficientes Médios de Dilatação Térmica Linear para Materiais de Construção:

Etapas de aplicação da fita VHB™ 4972:

MaterialVidroAlumínioGranitoMármoreConcretoAço InoxidávelAcrílicoPolicarbonato

mm/mm/0C x 10-6

9,023,2 – 23,85,0 – 11,06,7 – 22,19,0 – 12,610,4 – 17,3

74,068,4

in/in/0F x 10-6

5,012,9 – 13,22,8 – 6,13,7 – 12,35,0 – 6,05,8 – 9,6

41,038,0

A aplicação da fita VHB™ 4972:

Todo cliente é treinado para a aplicação inicial da fita VHB™ 4972. Este treinamento é oferecido pela área técnica da 3M sem nenhum custo adicional para o cliente. É um treinamento prático, no qual são passadas ao cliente todas as instruções para uma aplicação perfeita da fita.

1- Limpeza das superfícies;2- Utilização de silano no vidro e primer na esquadria;3- Aplicação da fita no vidro;4- Pressionamento da fita;5- Colagem do vidro na esquadria de alumínio ou da esquadria ao vidro;6- Pressão com alicate de pressão;7- Vedação do caixilho com silicone;8- Estocagem.

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Preparação da mesa de aplicação:

Primeiramente deve-se providenciar uma mesa para servir de apoio para a aplicação da fita. Essa mesa deverá ter dimensões próximas aos quadros que serão fixados, isso por que o aplicador deverá girar em torno da mesa para facilitar a aplicação. Sobre essa mesa deve-se colocar de 4 a 5 suportes de apoio do vidro.

Lado corretode aplicação:

Verificar qual o lado do vidro onde a fita será aplicada. Normalmente, em vidros laminados, a fita ficará do lado contrário à etiqueta de identificação do mesmo. Caso haja dúvida, consulte o engenheiro, arquiteto ou o responsável pela obra.

Limpeza das superfícies

Usar álcool isopropílico (isopropanol) e pano branco que não solte fiapos como, por exemplo, malha ou gases. Limpar o vidro com o auxílio de dois panos, um molhado com álcool e outro seco. Em sentido circular, passar o pano molhado com álcool e logo em seguida, sem deixar secar o álcool, passar o pano seco; isso facilita a remoção das impurezas. Observe se os panos estão limpos, caso não, repita o procedimento, até que eles esteja limpos.

Aplicação de silano ao vidro:

O primer a ser utilizado no vidro é à base de silano e deve ser preparado 8 horas antes do uso, da seguinte forma: 100 ml de álcool isopropílico + 100 ml de água + 20 gotas de Silano A-187 e poderá ser usado por 7 dias. A aplicação do primer é feita da mesma forma da limpeza, só que usando uma quantidade bem menor em todo o perímetro do vidro. Após aplicação verificar se o vidro está esbranquiçado, se sim, passe um pano seco para remover o esbranquiçamento (excesso de silano).

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Limpeza do vidro:

PANO MOLHADO PANO SECO

SENTIDO DE LIMPEZA

NOTA: NÃO TOCAR AS PARTES LIMPAS COM AS MÃOS


Limpeza do perfil: Proceder da mesma forma da limpeza do vidro ulitizando álcool isopropílico (isopropanol) e pano branco que não solte fiapos para limpar o quadro de alumínio.

Aplicação de primer ao perfil:

Caso o perfil utilizado tenha pintura eletrostática pó, faz-se necessário aplicação do primer P-8215. Essa aplicação é feita com auxílio de um pano que não solte fiapos, com pincel ou com o frasco aplicador. A camada de primer deve ser fina e constante. Não se deve aplicar primer em excesso.

Aplicação da fita VHB™ 4972 no vidro:

A fita deverá ser aplicada no vidro depois do mesmo ter sido limpo e ter recebido a aplicação do primer de silano. Aplicar a fita em todo o perímetro do vidro acompanhando o alinhamento dos lados do vidro. Fazer pressão na fita, com as mãos, durante a aplicação da mesma para retirar possíveis bolhas ou usar uma espátula. POSICIONE A PONTA DA FITA NA ÁREA ONDE VAI SER APLICADA E PRESSIONE.

EVITE QUE O RESTANTE DA FITA FAÇA CONTATO COM A CHAPA. PRESSIONE A FITA CONTRA A CHAPA DESLIZANDO O DEDO OU UMA ESPÁTULA SOBRE ELA,CUIDANDO ´PARA QUE HAJA CONTATO SOMENTE NA PARTE PRESSIONADA.

VIDRO

PONTO DE CONTATO

VIDRO

EVITAR CONTATONESTA REGIÃO

SENTIDO DEPRESSIONAMENTO

ESPÁTULA

Pressão com rolete de borracha:

Depois de todos os lados terem a fita aplicada, fazer pressão com um rolete de borracha e se ainda puder ser percebida alguma bolha, cortá-la com estilete e pressionar novamente com o rolete até eliminá-la.

EM SEGUIDA, PRESSIONAR A FITA JÁ APLICADA COM UM ROLETE DEBORRACHA:

SENTIDO DE PRESSIONAMENTO

PISO

FITA

ROLETE

Pano Úmido com Primer

Perfil

vidro

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Colagem do vidro:

Com a fita aplicada no vidro e o perfil limpo, colocar o quadro e os suportes na mesa; apoiar o vidro, com a fita voltada para baixo, nos suportes. Então remover somente as extremidades do liner, levantar o quadro verificando o alinhamento do vidro. Fazer pouca pressão sobre a face exposta, remover totalmente o liner, pressionar inicialmente com as mãos para fixar parcialmente o quadro ao vidro.

Pressionamento com alicate de pressão:

Toda fita VHBTM usa adesivos sensíveis a pressão, então, é de fundamental importância que todo o conjunto receba uma pressão forte para que o adesivo penetre na rugosidade dos materiais, removendo possíveis bolhas de ar e assim garantindo uma área de contato de 100%. Esse forte pressionamento deverá ser realizado com o auxílio do alicate de pressão, em todo o perímetro do quadro.

Vedação comsilicone:

Deverá ser aplicado silicone* neutro em todo perímetro do quadro para proteger o polivinilbutiral (PVB). Para isso aplique uma fita crepe no vidro, para protegê-lo de contaminações com o silicone, corte o bico do frasco de silicone em ângulo e faça a aplicação.(* Importante: o silicone não tem qualquer função de colagem estrutural que é feita unica e exclusivamente pela fita VHB™ 4972).

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Estocagem: O quadro poderá ser estocado um sobre o outro logo que for colado e pressionado, pois a fita tem adesão imediata sem tempo de cura, ou apoiado na parede após a cura do silicone de vedação.

Considerações Gerais sobre a Aplicação:

Temperatura ideal para aplicação:

A temperatura ideal para aplicação da fita VHB™ 4972 é de 21 a 380C. Sob temperaturas menores que 100C o adesivo se encontra mais firme e não consegue aderir instantaneamente. Porém, uma vez aplicada, a adesão da fita a baixas temperaturas não é em nada prejudicada. Para maiores detalhes ver IT No9 na página 38 e 11 na página 40.

Aplicação de silano ao vidro:

O silano é um promotor de adesão para ser aplicado ao vidro, antes da aplicação da fita VHB™ 4972. Como o vidro é um material hidrofílico, ou seja, possui umidade, a função do silano é absorver esta umidade do local onde a fita será aplicada, a fim de garantir a adesão por longos períodos de tempo. Caso contrário, a umidade do vidro pode migrar debaixo da fita e enfraquecer a adesão. Em muitas aplicações este leve declínio de adesão não é um problema, no entanto em 100% das aplicações de colagem de vidro recomenda-se a utilização do silano.Existem muitos tipos de silanos disponíveis no mercado. Muitos foram criados para ser usados como aditivos para materiais como a fibra de vidro, onde promove a adesão das resinas com a fibra. A 3M testou dois produtos de eficácia comprovada para uso com as fitas VHB™, mas o mais recomendado é produzido pela Union Carbide e tem o código de A-187 Organo Silane.No caso do vidro ser metalizado superficialmente (refletivos), a energia superficial será aquela do metal aplicado. Como as superfícies metálicas apresentam altas energias superficiais, o efeito da metalização é benéfico à adesão da fita.Para maiores detalhes ver IT No 06 na página 32.

Primerpara pintura eletrostática pó:

O primer é um promotor de adesão para superfícies de baixa energia superficial* (difícil adesão). O primer da 3M indicado para perfis com pintura eletrostática é o P-8215.Perfis de alumínio com pintura eletrostática a pó apresentam baixa energia superficial, portanto, é preciso passar um primer antes de colar o vidro com a fita VHB™ para melhorar a adesão. No caso do perfil anodizado, este apresenta uma alta energia superficial, então não é necessário utilizar o primer.Para maiores detalhes ver IT No10 na página 39.

*Energia superficial: A adesão é basicamente composta das forças moleculares de atração entre materiais diferentes. A intensidade da força de atração é determinada pela energia superficial do material. Quanto maior a energia superficial, maior será a atração molecular. Atração molecular forte resulta em aumento do contato entre o adesivo e o substrato.Resumindo, uma superfície com alta energia superficial é uma superfície fácil de colar e uma superfície de baixa energia superficial é difícil de colar. Quando a superfície é difícil de colar, é necessária a utilização de um primer antes para promover a melhor adesão. Para maiores detalhes ver IT No5 na página 31.

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Vedação do caixilho com silicone:

A aplicação do silicone deve ser feita em todo o perímetro do quadro, pois quando se aplica o conjunto vidro-fita à moldura, temos a sobreposição de duas superfícies rígidas, não havendo 100% de contato. Isto pode permitir a infiltração de materiais agressivos, como os produtos usados na limpeza dos vidros, como álcool, detergentes, os quais atacam a película de PVB (polivinil butiral), utilizada nos vidros laminados. É importante que o silicone utilizado seja do tipo estrutural neutro, somente, devido à sua durabilidade quando comparado aos silicones de vedação. Para maiores detalhes ver IT No 04 na página 30.

Perfis de alumínio para fita VHB™:

A fita pode ser usada praticamente em todos os tipos de perfis do mercado. Contudo, existem algumas exceções que não permitem que a fita tenha 100% de área de contato como: perfis com barretes anodizados (os barretes possuem inclinação) e perfis com pequenas abas nas laterais que servem de guia para o calço (usado no sistema com silicone).Outro ponto importante é que a fita só deve ser utilizada em perfis de metal, pintados ou não. Outros materiais como: madeira, PVC e aço, não são recomendados para aplicação. Para maiores detalhes ver IT No 03 na página 29.

Condições Ambientais paraaplicação:

As condições ambientais mínimas para a área de aplicação da fita VHB™ 4972, quer seja na indústria do instalador ou em obra, exigem espaços reservados unicamente para a colagem, limpos e isentos de poeiras. Para isso, se faz necessário que no mínimo uma vez ao dia, no início do trabalho, esse local seja limpo aplicando-se serragem úmida ao chão, e após remoção da mesma, seja passado um pano, também úmido para total remoção de poeiras. Enquanto se faz a limpeza da sala acima, a colagem deve ser obrigatoriamente interrompida. Para melhor visualização de aplicação da fita VHB™ 4972, deve seguir a norma de iluminância ABNT/NBR 5413.

A 3M desenvolveu um processo de análise do projeto para o sistema de Envidraçamento Estrutural que deve ser seguido por completo para aprovação do uso da fita VHB™ 4972. Mesmo depois da aprovação do projeto o cliente deve ser treinado pela 3M para aplicação da fita VHB™ 4972 antes de ter o produto em mãos.O primeiro passo é o envio do projeto para a 3M via e-mail ou fax. Com base nestas informações, a 3M, com sua consultoria técnica especializada, estará especificando a largura ideal da fita para o determinado projeto e a quantidade de rolos necessária para que não ocorra perda desnecessária.Isto é feito com o preenchimento do formulário “Projeto Structural Glazing – Fita VHB™ 4972” (a seguir):

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Análise e Aprovação de Projetos:

Como adquirir a fita VHB™ 4972:

A 3M possui distribuidores em todo o Brasil, onde a fita pode ser comprada. Deve-se seguir os passos de envio do projeto, aprovação e dimensionamento da fita para adquirir a fita VHB™ 4972 para cada projeto.

Garantia de produto:

Para que o cliente receba um termo de garantia da fita VHB™ 4972, é necessário que todas as exigências a seguir sejam atendidas:

1- Enviar projeto da obra e o formulário “Projeto Structural Glazing – fita VHB™ 4972” para a área técnica;

2- Receber a especificação e liberação da área técnica para a compra da fita;

3- Livre acesso a todas as etapas da montagem por parte da área técnica da 3M, podendo inclusive interrompê-las, caso seja notada alguma falha de aplicação ou de matéria-prima, ou requerer inspeção de 100% das montagens já concluídas, sempre que julgar necessário;

4- Os funcionários do cliente que estiverem envolvidos no processo de montagem dos vidros com a fita VHB™ 4972, deverão ser submetidos a treinamento ministrado pela área técnica da 3M;

5- Todos os procedimentos de aplicação da fita ensaiados no treinamento devem ser rigorosamente cumpridos;

6- A área técnica da 3M deverá ter livre acesso à obra concluída, com a finalidade de promover inspeções periódicas;

7- Caso seja detectada alguma falha durante as inspeções, o cliente deverá substituir a peça defeituosa por solicitação da área técnica da 3M, no prazo máximo de 02 meses após a solicitação;

8- Se todas as condições mencionadas acima forem rigorosamente atendidas, um termo de garantia de que as propriedades físicas da fita VHB™ 4972 permanecerão inalteradas por um período de 10 anos, contados a partir da data de fabricação do produto, poderá ser emitido para o cliente.

Para maiores detalhes ver IT No08 na página 35.

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Dados Técnicos Janeiro/2006Substitui: Agosto/2000

Fita VHB™ 4972 para Envidraçamento Estrutural

Descrição do Adesivo:

Os adesivos usados na fabricação destas fitas são de alto desempenho e apresentam extraordinária força de fixação em aplicações de longa duração. A força de adesão e de coesão das fitas VHB™ são significativamente maiores do que das fitas adesivas convencionais.

Descrição dos Produtos:

As fitas VHB™ são ideais para utilização em muitas aplicações industriais interiores e exteriores. Em muitas situações elas podem substituir rebites, soldas a ponto, adesivos líquidos e outros fixadores mecânicos ou permanentes.

Cada uma das fitas VHB™ possui características únicas. Elas possuem alta tensão de ruptura, alta resistência ao cisalhamento, alta adesividade, excelente resistência a solventes, umidade e plastificantes, aprovação no U.L., baixo outgassing, liners plásticos, conformabilidade e adesivos que podem ser aplicados em temperaturas tão baixas quanto 0ºC.

As fitas VHB™ são ideais para a união de vários tipos de superfícies que incluem a maioria dos metais, madeira envernizada ou tratada com primer, vidro (em alguns casos tratados com primer), grande variedade de plásticos, compósitos e superfícies pintadas.

Nota : Todas as Fitas VHB™ devem ser avaliadas pelo usuário em condições reais de utilização antes de sua aprovação, especialmente se a aplicação envolver condições ambientais severas.

Produto: Fita VHB™ 4972 para Envidraçamento EstruturalProduto Espessura Descrição 4972 2,0mm Fita Dupla-Face de Espuma Acrílica Cinza recomendada para

fixação de vidros em perfis de alumínio.

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Considerações Importantes:

As condições de aplicação que serão recomendadas a seguir devem ser avaliadas exaustivamente para determinar se as fitas VHB™ são adequadas para uma utilização proposta.

Temperatura muito baixaAs aplicações que requeiram alto desempenho em baixas temperaturas deverão ser exaustivamente avaliadas pelo usuário para determinar se a fita VHB™ satisfaz o requisito de resistência ao impacto.

Superfícies RígidasA utilização de fitas com baixa espessura em substratos rígidos deve ser avaliada pelo usuário para verificar se a superfície de contato será suficiente e se a fita irá tolerar a expansão térmica.

PVC PlastificadoO usuário deverá testar a resistência da fita VHB™ ao plastificante usado na formulação do PVC. Os efeitos da migração de plastificante geralmente se manifestam após exposição do produto a 66 0C por uma semana.

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GarantiaLimitada:

A 3M do Brasil Ltda. garante esses produtos por um período de 2 anos, desde que armazenados à temperaturas menores que 30 0C e na embalagem.

Nota Importante: Vários fatores podem afetar o uso e a performance de um produto 3M em uma aplicação em particular, tais como: os materiais a serem unidos com o produto, a preparação de superfície destes materiais, o produto selecionado para uso, as condições nas quais o produto é utilizado, o tempo e condições ambientais. Devido a tais fatores, alguns dos quais unicamente do conhecimento e controle do usuário, é essencial que os produtos sejam previamente testados e aprovados pelo mesmo antes de sua utilização.

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ANEXOS

Características das fitas VHB™

Viscoelasticidade:

Os adesivos sensíveis à pressão pertencem a uma classe especial de materiais que possuem o comportamento viscoso dos líquidos e o comportamento elástico dos sólidos e, por isso, são chamados de materiais “viscoelásticos”. O comportamento viscoso permite ao adesivo fluir e molhar superfícies, obtendo a máxima superfície de contato, permitindo o desenvolvimento da adesão. A natureza elástica provém resistência mecânica para colar. Essa combinação única de propriedades impõe certas restrições na maneira de aplicação e na natureza da carga a ser suportada por uma junta adesiva.

Efeito da Temperatura nas fitas VHB™:

Adesivos VHB™ são compostos por polímeros à base de acrilatos de alto peso molecular. Esses polímeros são moléculas muito grandes compostas por unidades repetitivas de moléculas pequenas. Essas moléculas grandes estão em movimento constante e esse movimento aumenta de intensidade conforme a temperatura aumenta, e diminui de intensidade quando a temperatura diminui. A uma certa temperatura o movimento molecular cessa. Essa temperatura é chamada de “temperatura de transição vítrea” ou Tg. Nessa temperatura o polímero se torna completamente sólido, não mais apresentando o comportamento viscoso de um líquido. Pode-se comparar um material viscoelástico a uma massa de minhocas que se agita quando a temperatura aumenta e conforme a temperatura abaixa, o movimento molecular diminui, o movimento diminui até atingir a Tg, onde todas as minhocas ficam imóveis. Um adesivo sensível à pressão não desenvolve adesão quando a temperatura estiver abaixo da Tg. Esse adesivo desenvolverá uma leve adesão quando a temperatura estiver um pouco acima da Tg porque o movimento molecular é baixo, diminuindo a sua fluidez. Na realidade, sob temperaturas abaixo de - 4,4 °C, o movimento molecular da fita 4972 é tão baixo que ela deixa de funcionar como adesivos sensíveis à pressão. A temperatura ideal para aplicação das fitas VHB™ é em torno dos 37,7 ° C. Acima da Tg. A única exceção é a fita 4951, que possui uma baixa Tg, podendo ser aplicada sob temperaturas mais baixas.

Informativo Técnico Nº 01

Com o advento das fitas VHB™, novas aplicações foram desenvolvidas em que estes produtos são usados para substituir fixações mecânicas. Adesivos sensíveis à pressão possuem um comportamento completamente diferente dos sistemas convencionais de fixações mecânicos e, essas diferenças devem ser levadas em conta quando se analisa o uso de fitas VHB™.

Desempenho sob altas Temperaturas e o Efeito das Ligações Cruzadas:

O desempenho dos adesivos sensíveis à pressão pode ser significativamente aumentado por ligações cruzadas, onde as moléculas estão quimicamente ligadas entre si em vários pontos da cadeia molecular. Se fizermos uma analogia com a massa de minhocas, podemos imaginar que a inclusão de ligações cruzadas corresponde a amarrar as minhocas umas às outras, de maneira que elas se tornem incapazes de deslizar umas através das outras, mas não as impede de se esticarem. Entretanto, se elas forem amarradas em muitos pontos, a sua capacidade de movimentação cai próximo de zero, diminuindo drasticamente a sua capacidade de fluir. Se elas forem amarradas em poucos pontos, poderão escapar da massa, diminuindo sua propriedade elástica. Assim, a inclusão de ligações cruzadas aumenta a estabilidade dimensional sob tensão a altas temperaturas. Se não forem introduzidas ligações cruzadas, o adesivo ficará semelhante à uma goma de mascar, isto é, irá aderir muito bem, mas se submetido a uma carga irá deslizar indefinidamente. O controle de ligações cruzadas em um adesivo é muito importante para o seu desempenho: se houver um excesso de ligações cruzadas o polímero deixará de ser um adesivo sensível à pressão e se as ligações cruzadas forem em número insuficiente o adesivo perderá a capacidade de sustentação de cargas. Os adesivos VHB™ possuem uma quantidade muito bem controlada de ligações cruzadas que lhes confere propriedades únicas de sustentação de cargas.

Resumo:

1. As fitas VHB™ são compostas de polímeros viscoelásticos de alto peso molecular com controle preciso de ligações cruzadas.

2. A temperatura de aplicação é um fator fundamental na obtenção de um bom nível de adesão.

3. A sustentação de cargas por longos períodos e o suporte de cargas sob altas temperaturas é aumentado pela inclusão cuidadosamente controlada de ligações cruzadas.

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Sustentação de Cargas por Longos Perío-dos:

A força de adesão incomum dos adesivos VHB™ deu abertura para o surgimento de um grande número de novas aplicações que anteriormente eram restritas a fixações mecânicas, como por exemplo: rebites, parafusos, soldas a ponto, etc. A propriedade de aderir à totalidade dos substratos em lugar de aderir somente em alguns pontos, como ocorre com fixadores mecânicos, consiste em uma vantagem significativa para as fitas VHB™. As fitas VHB™ também permitem recuperação das deformações causadas por esforços, que no caso dos fixadores mecânicos podem ser desastrosos. Essas características tornam as fitas VHB™ superiores aos fixadores mecânicos em muitas aplicações; entretanto existem algumas diferenças que podem descartar o uso de fita em algumas circunstâncias.O caráter viscoso das fitas VHB™ as torna sensíveis ao grau de deformação causado por esforços mecânicos. Se a junta adesiva for submetida a uma deformação muito rápida, o adesivo se comportará como um sólido, e se a deformação for lenta a fita se comportará como um líquido viscoso. Deformações muito rápidas possuem efeitos similares à baixas temperaturas. Este fenômeno é similar ao comportamento conjunto de molas e amortecedores em um automóvel. Quando um carro passa sobre uma lombada alta e estreita, o amortecedor apresenta uma alta resistência ao movimento brusco e todo impacto é transmitido à carroceria; quando o carro passa por uma lombada alta, porém larga, o amortecedor tem tempo de se movimentar e de absorver o impacto, dando a sensação de maciez no interior de veículo. Num adesivo viscoelástico o efeito de deformações rápidas resulta em altos valores de força de descolamento e cisalhamento e menores valores de alongamento. Os valores de adesão, tensão de ruptura e cisalhamento dinâmico reportados nas especificações das fitas VHB™ são resultados típicos de deformações rápidas. O cisalhamento estático é resultado típico de deformação lenta. Quando uma deformação provocada no adesivo é muito lenta, por exemplo, sustentação de carga por um período muito longo, uma deformação ou deslizamento considerável do adesivo pode ocorrer comprometendo a junta adesiva, mesmo que não ocorra descolamento da fita. A questão é: “por quanto tempo uma determinada carga pode ser suportada por uma fita VHB™ ?”. A resposta a essa pergunta é um desafio técnico interessante. Os procedimentos usuais de envelhecimento acelerado não são aplicáveis nesse caso e é impraticável esperar-se 5 ou 10 anos para que uma falha de adesão ou de propriedades de adesivo se desenvolva devido à fadiga da fita. Portanto, como esse problema pode ser resolvido? Felizmente existe uma maneira de se resolver este dilema. Se alguém aplicar uma carga modesta de cisalhamento em um corpo de prova e acompanhar a deformação causada em função do tempo sob diversas temperaturas, é possível tratar matematicamente os dados de maneira a obter-se um gráfico do log deformação/esforço versus o log do tempo em uma temperatura constante. Dessa forma o intervalo de tempo pode ser extrapolado de muitas décadas para uma fração de

segundos. Esse gráfico está representado na figura 1.Na figura 1, J = deformação/esforço

Deformação = Y = deslocamento (cm)/espessura da fita 9cm).Esforço = T = carga/área, portanto, J = Y/T.

Na figura 1 pode-se selecionar o valor de J correspondente ao tempo em que se está interessado e, conhecendo-se a espessura da fita e o esforço a que ela será submetida, pode-se ter o quanto a fita deformará ou deslizará.Distância de deslizamento = 980 JT (espessura da fita)

Nota: o número 980 é uma constante correspondente à força de gravidade.

Previsão do Deslizamento da Fita:

Usando o procedimento descrito acima, previsões do deslizamento devido ao cisalhamento foram feitas para a fita VHB™, para 10 anos sob temperaturas de 25 e 30º C, sustentando cargas de 0 e 1,25 psi.O gráfico da figura 2 representa o deslizamento versus carga para a fita VHB™ por um período de 10 anos.Na figura 2 estão representadas curvas para 25 a 30º C, no entanto, outras temperaturas podem ser representadas, incluindo temperaturas de interesse específico. Note que no gráfico da figura 2 o deslizamento da fita é levemente maior para a temperatura mais alta. Essas curvas foram obtidas admitindo-se que a temperatura era constante, condição que na prática é muito improvável de ocorrer, mas desde que o ciclo de temperatura para um período tão longo é desconhecido, acreditamos que 25º C seja uma média de temperatura razoável. Este modelo requer que o esforço sobre a fita não cause outros tipos de fenômenos além de cisalhamento. Para usar este tipo de gráfico, selecione a carga esperada para a aplicação e através da curva encontre o deslizamento correspondente que irá ocorrer em 10 anos. Por exemplo, presuma que a carga sobre o adesivo seja de 0,6 libras por polegada quadrada. Em 10 anos, a 25º C, o deslizamento previsto será de 30 milésimos de polegada. Se esse valor for inaceitável, será necessário usar uma quantidade maior de fita ou diminuir peso do objeto a ser colado.O gráfico 3 representa o deslizamento como função do tempo de aplicação para uma carga de 0,25 psi. Note que a maior parte do deslizamento ocorre imediatamente após a aplicação da carga e então, gradualmente ele vai aumentando. Após os dois primeiros anos ocorre muito pouco deslizamento.

RESUMO:

1. Para aplicações por longos períodos de tempo, o grau de deslizamento causado pela carga sustentada deve ser considerado para cálculos.

2. A temperatura e o tipo de deformação a que a junta adesiva será submetida deve ser cuidadosamente avaliada, pois elas interferem nos valores de adesão.

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Conclusões:

As fitas VHB™ são polímeros acrílicos de alto peso molecular com características viscoelásticas. Sua adesão instantânea resulta da natureza viscosa do polímero e a sua alta força de coesão é resultado do seu comportamento elástico. Essas propriedades são dependendes da temperatura; sob baixas temperaturas o polímero se comporta mais como um sólido e menos como um líquido, até atingir a temperatura de transição vítrea, onde o polímero se comporta inteiramente

como um sólido. É importante para se obter uma boa adesão que a fita seja aplicada a uma temperatura 100º F acima da Tg.Diferentemente dos fixadores mecânicos, as fitas VHB™ são sensíveis à velocidade de deformação a que serão submetidas. Sob velocidades de deformação muito baixas é importante que seja previsto o grau ao cisalhamento que poderá ocorrer.

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Durabilidade das Fitas VHB™

Composição Química:

A 3M tem sido líder na tecnologia de adesivos sensíveis à pressão a base de poliacrilatos produzidos em solução, por mais de 40 anos. Os polímeros utilizados nas fitas VHB™ possuem a propriedade inerente de resistência ao envelhecimento. As ligações químicas que formam as cadeias poliméricas dos acrilatos são ligações covalentes simples carbono-carbono e que, portanto, oferecem uma grande resistência ao calor e aos raios ultravioleta, bem como a ataque químico. Em espumas ou adesivos menos duráveis, determinadas condições ambientais podem levar à clivagem da cadeia principal da molécula do polímero que resultará em enfraquecimento das propriedades mecânicas do material. No caso dos adesivos e das espumas acrílicas, entretanto uma reticulação adicional é quimicamente favorecida com a clivagem da cadeia molecular. Isto significa que à medida que ocorre o processo de decomposição, os materiais poliacrílicos tenderão a aumentar levemente o seu módulo de elasticidade. Este aumento de módulo resulta em uma adesão mais forte.A maioria das fitas de espuma VHB™ possuem micro esferas de vidro como agente de reforço e redutor de densidade. Este tipo de construção é inerentemente mais resistente à umidade e à reagentes químicos do que as espumas com células cheias de gás ou ar.

Testes de Durabilidade:

Exposição à Temperatura: Devido à grande diversidade de aplicações e condições ambientais a que as fitas VHB™ são submetidas, a durabilidade tem sido um fator chave para o bom desempenho destes produtos. Uma das principais preocupações com a fita é quanto à sua capacidade de manter a pegajosidade e a adesão depois de expostas à altas temperaturas. As fitas de adesivo transferível VHB™ F-9473 PC mantiveram 92% da sua adesão depois do rolo ser envelhecido por mais de 5


Este relatório trata da questão da durabilidade das fitas acrílicas dupla-face e de adesivo transferível VHB™ e sobre seu desempenho sob condições críticas, a partir de vários pontos de vista, incluindo composição química, resistência à condições ambientais extremas, testes de durabilidade efetuados pela 3M e por organizações independentes e aplicações onde as fitas demonstraram um desempenho excelente sob condições críticas. Resultados de testes de resistência à umidade, testes de durabilidade feitos pela UL (Underwiters Laboratories), envelhecimento acelerado, envelhecimento natural em ambientes abertos, ciclos térmicos e de resistência serão utilizados como parâmetros para as discussões.

anos sob temperaturas de 71º C. O tato inicial e a força de remoção do liner se mantiveram excelentes. As diferenças nos valores de adesão desta fita sugerem que o material não é afetado por longas exposições a temperaturas elevadas. Juntas adesivas com fitas de espuma VHB™ podem tolerar exposições de curto período a 150º C e com fitas de adesivo transferível até 260º C.

Envelhecimento Acelerado:

Alguns testes de envelhecimento acelerado foram feitos em equipamentos especiais que submetem as juntas adesivas ao calor, umidade e luz ultravioleta concentrada. A avaliação foi feita através do cisalhamento dinâmico aplicado em uma junta adesiva por sobreposição de duas chapas de aço inox em fita VHB™ 4950. O corpo de prova foi submetido a ciclos de umidade, calor e de exposição à luz ultravioleta de arco de carbono. As amostras, por serem pequenas, possuem uma área proporcional maior de exposição ao ultravioleta.A figura 1 indica que a força de adesão não deteriora para valores inferiores aos da adesão inicial, mesmo após uma exposição de 7000 horas no equipamento de envelhecimento acelerado.

Envelhecimento Natural:

Algumas juntas adesivas com fita VHB™ foram submetidas às severas condições ambientais do estado de Arizona, Flórida e em outras partes do mundo. Os testes demonstraram que as fitas VHB™ conservam aproximadamente 100% da sua força de adesão após exposições de 2 a 5 anos em climas quentes e úmidos como na Flórida ou quente, ensolarado e seco no Arizona ou extremamente frio e extremamente quente como em Minnesota, quando aplicadas em alumínio, vidro, PVC e metal pintado. A figura 2 mostra um desempenho constante das fitas VHB™ 4950, 4951 e 4952, depois de envelhecimento natural de 5 anos em Minnesota. Resultados similares foram obtidos no Japão.

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Resistência a Solventes e a Umidade:

Foram feitos testes de adesão em alumínio usando-se a fita VHB™ 4945, que foi submetida a mais de 6 anos de submersão em uma solução de 5% de sal em água de torneira. Após a remoção da fita verificou-se que o alumínio permanecia inalterado na região da colagem, indicando a não penetração de água através da fita. Uma combinação de ruptura adesiva e coesiva foi observada durante o teste de adesão, indicando um alto nível de desempenho. Submersões em água ou exposições prolongadas a ambientes muito úmidos tornam a fita mais resiliente e mais tolerante ao alongamento. Uma subsequente queda no pico da força de adesão, usualmente em torno de 40% pode ser medida, após alguns dias de imersão da fita adesiva. Este efeito ocorre paralelamente ao aumento da resiliência e também pode ser observado nos silicones estruturais, materiais muito conhecidos devido à sua longa durabilidade. A secagem da fita VHB™, o que ocorre em ciclos ambientais normais, demonstra que as mudanças são reversíveis e que a força de adesão volta a ter os mesmos valores originais.Respingos ou contatos acidentais com solventes como combustíveis, álcoois, metileticetonas ou ainda ácidos ou bases fracos, não causam qualquer alteração no desempenho da junta adesiva. Somente após longas exposições a solventes é que se verifica amolecimento da espuma e do adesivo. Portanto, longas exposições a solventes não são recomendadas. Testes de Durabilidade do UL:

Tanto as fitas VHB™ dupla-face como as de adesivo transferível estão listadas no UL sob o nº UL 745 C, tendo sido qualificadas e são periodicamente reavaliadas pelo Underwriters Laboratories. A qualificação pelo UL requer do produto uma grande resistência ao envelhecimento, quando submetido à longas exposições sob altas temperaturas, umidade, frio, etc. As fitas VHB™ 9473 e 4945 mantêm suas propriedades originais mesmo estando expostas a 110oC deste 1981.

Transparência:

Desde a introdução das fitas VHB™ 4905 e 4910, a capacidade de manter a transparência e da consistência desta característica nas fitas tem sido questionada. As fitas 4910 e 4905 foram submetidas ao envelhecimento acelerado em uma câmara com alta temperatura e luz ultravioleta intensa por 3000 horas. Para medir a transparência, duas placas de vidro com 3mm de espessura foram coladas em cada face da fita 4910. A porcentagem de transparência foi medida periodicamente, sendo que no início do teste ela

era de 88,2% e no final 87,3%. Após esta longa exposição a condições severas a transmitância variou em apenas 1%. Como para a fabricação destas fitas são usados polímeros do mesmo tipo daqueles utilizados nas outras fitas VHB™, os resultados sugerem uma estabilidade química inerente para toda a família de fitas VHB™.

Choque Térmico:

As fitas VHB™ apresentaram excelentes resultados quando testadas de acordo com a norma MIL STD 883, norma comumente usada para testes de durabilidade na indústria eletrônica. As juntas adesivas foram submetidas por 1000 horas a 150oC, 1000 horas de choque térmico com a temperatura variando de 0o C a 150o C de hora em hora. A figura 3 ilustra o excelente desempenho da fita VHB™ de adesivo transferível num teste onde uma placa de poliimida foi colada a uma placa de alumínio.

Fadiga:

Uma outra propriedade diretamente ligada à durabilidade é a resistência à fadiga. Como os principais usos para as fitas VHB™ são em aplicações críticas como, chapeamento de ônibus e caminhões, trailers, sinalização de trânsito, montagem de vidros em molduras de alumínio, etc, foi desenvolvido um teste especial para avaliar a resistência à fadiga. Numa máquina de tensionamento constante, as amostras são submetidas a ciclos de carga dentro de uma faixa de tensões. As cargas são escolhidas de maneira que haja destruição da junta adesiva após um grande período de tempo. Conforme a carga diminui, as amostras irão durar mais tempo e, portanto, resistir a um número maior de ciclos. Os resultados podem ser colocados em um gráfico semi-logarítimico, que resulta em uma linha reta que poderá ser usada para predizer o desempenho da fita submetida por longo período de tempo à tensões muito pequenas para serem medidas. Dada uma estimativa de tempo de vida para um determinado ciclo de cargas, os dados podem ser extrapolados para estimar a tensão que a fita poderá ser submetida para atingir a durabilidade prevista. Para fitas VHB™ de espuma acrílica, valor típico de carga para 1000000 de ciclos de tensão é de 20 psi. As fitas VHB™ apresentam um bom desempenho em testes de resistência à fadiga por causa de sua elastoviscosidade inerente. A espuma acrílica e o adesivo absorvem energia e relaxam as tensões internamente, ajudando desta forma a não destruição da junta adesiva.O gráfico da figura 4 representa os dados de resistência à fadiga para a fita VHB™ 4950.

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Envelhecimento da fita

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Uso de Espera em Esquadrias para Montagens de Vidro com fitas VHB™


O uso de espera nas molduras de alumínio apresenta o benefício de aumentar a segurança da montagem já que o vidro fica apoiado na espera, não sendo portanto sustentado pela fita. A eliminação da força peso sobre a fita faz com que não ocorra o mínimo de cisalhamento.

Perfil 1: Com ABA

Perfil 2: Sem ABA

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01 - Perfil de Alumínio 02 - Aba 03 - Fita VHB™ 4972 04 - Vidro 05 - Silicone de Vedação

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01 - Perfil de Alumínio 02 - Fita VHB™ 4972 03 - Vidro 04 - Silicone de Vedação

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O Uso de Silicone para Vedação das Juntas Adesivas na Colagem de Vidros em Molduras de Alumínio com fitas VHB™:


Nas montagens de vidros em quadros de alumínio, as fitas VHB™ são primeiramente aplicadas nos vidros e depois o conjunto vidro-fita é aplicado na quadro. Quando se aplica a fita no vidro, é possível conseguir 100% de contato, pois a fita é flexível e se molda à superfície do vidro.

Quando se aplica o conjunto vidro-fita ao quadro, temos a sobreposição de duas superfícies rígidas, não havendo portanto 100% de contato entre a fita e o quadro. Essa ausência de 100% de contato pode causar bolhas internas que podem ter contato com a borda da junta adesiva, permitindo infiltração de materiais agressivos. Os materiais que podem infiltrar pelas bolhas são os produtos usados na limpeza dos vidros, como água, álcool, detergentes, etc. Com o passar

dos anos, o contato prolongado com substâncias agressivas pode afetar o adesivo e dar origem a pontos de descolamento, fragilizando a junta adesiva.Portanto, o uso de silicone para selar as bordas das juntas adesivas, tem por finalidade prevenir a infiltração de materiais agressivos que possam comprometer a adesão da fita VHB™.

É de fundamental importância que o silicone utilizado seja do tipo estrutural neutro, devido a sua durabilidade quando comparado aos silicones de vedação, mas também sendo permitido o uso de silicone de vedação, pois esse tem como finalidade somente a propriedade de selar o conjunto.

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Efeito da Energia Superficial na Adesão


Basicamente a adesão é resultado das forças moleculares de atração entre materiais dissimilares; são forças semelhantes às forças magnéticas, a força de atração é determinada pela energia superficial dos materiais. Quanto maior a energia superficial, maior a atração molecular; quanto menor a energia superficial mais fraca será essa força de atração.

Quanto mais alta for a energia superficial de um material, maior será a força de adesão das fitas VHB™. As superfícies metálicas e o vidro apresentam alta energia superficial e, portanto, são excelentes superfícies para aplicação das fitas VHB™. Consideram-se altas energias superficiais os valores entre 400 e 1100 dinas/cm. Os materiais listados a seguir

são materiais de altas energias superficiais: Alumínio, Aço Inox, Cobre, Zinco, Estanho, Chumbo, Alumínio Anodizado e Vidro. Os materiais foram dispostos em ordem decrescente de energia superficial.

No caso dos vidros, o fato de serem monolíticos ou pirolíticos não deve alterar a energia superficial. A adição de metais na composição do vidro deve aumentar a sua energia superficial, e portanto, melhora a compatibilidade com as fitas VHB™. Quando os vidros forem metalizados superficialmente, a energia superficial será aquela do metal aplicado. Como as superfícies metálicas apresentam altas energias superficiais, o efeito da metalização deve ser benéfico à adesão da fita.

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Colagem de Vidros: Fitas VHB™ e Primer à Base de Silanos


Foram realizadas várias experiências para verificar a eficácia de silanos como promotores de adesão em vidro. Este boletim relata métodos de preparo, aplicação e o desempenho de promotores de adesão em vidro.

Quando usar promotores de adesão à base de silanos?

O vidro apresenta tendência de absorver água quando exposto a umidade por longos períodos de tempo. A umidade pode migrar por debaixo da fita e enfraquecer a adesão. Para muitas aplicações este leve declínio de adesão não é um problema, mas para aplicações críticas, onde um alto desempenho é exigido, a adesão não pode diminuir, sob pena de comprometer toda a aplicação.Quando uma colagem de vidro feita com fita VHB™ ficar exposta a ambientes muito úmidos ou em contato freqüente com água, deve-se usar os agentes promotores de adesão (primers). Alguns exemplos de aplicações onde os primers devem ser usados são:Colagens de vidro em molduras de alumínio em edifícios (structural glazing).Colagens de letras em outdoor ou placas de sinalização de lojas, bancos, etc.Janela de inspeção de equipamentos que ficarão submersos, etc.

Quais os tipos de silanos que são eficazes com as fitas VHB™?

Existem muitos tipos de silanos comercialmente disponíveis. Muitos deles foram criados para serem usados como aditivos para materiais como fibra de vidro, para promover a adesão das resinas com a fibra. A 3M testou dois produtos de eficácia comprovada para uso com as fitas VHB™: Dow Corning Z - 6040 silane promoter e Union Carbide A - 187 Organo Silane Ester. Os produtos apresentaram desempenho idêntico nas aplicações em vidro com as fitas dupla face VHB™.

Como devem ser preparadas e aplicadas as soluções de silanos?

Recomenda-se que se dilua 0,5% em peso de silano em uma solução 50:50 de água e álcool isopropílico. Uma diluição de 0,5% pode ser obtida misturando-se 20 gotas de silano em 200ml de solução de água e álcool isopropílico (50/50). Deve-se esperar 8 horas antes de usar a solução para permitir que o silano seja hidrolizado. O tempo de vida útil deste preparo é de aproximadamente uma semana.Para aplicar a solução de silano no vidro umedecer um pano com o primer e limpar a área do vidro onde será aplicada a fita. Se a aplicação for feita através de um pano úmido, estará sendo feita também a limpeza do vidro e nenhuma operação posterior é requerida. Sob condições ambientais de temperatura, deve-se esperar de 1 a 3 minutos antes de aplicar a fita, para permitir que a água evapore.

De que maneira o desempenho da fita é melhorado?

Normalmente a natureza hidrofílica do vidro torna difícil uma boa adesão em ambientes de alta umidade. O vapor da água penetra através do vidro, migrando para a interface adesivo/vidro, interferindo com as forças de adesão. Os silanos reagem com a superfície do vidro, formando uma camada hidrofóbica, impedindo que a água se aloje na interface adesivo/vidro. Quando a aplicação de primer é bem feita, os níveis de adesão atingidos pela fita VHB™ é tão alto que ocorre ruptura coesiva da espuma ao invés de ruptura adesiva.

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Descolagem de Juntas Adesivas VHB™


As fitas VHB™ foram projetadas para produzir juntas adesivas muito fortes e de grande durabilidade. Portanto, a descolagem de materiais unidos por estas fitas não é uma tarefa fácil. O tempo necessário para reparar um veículo montado com solda elétrica, é o mesmo tempo requerido para reparar um veículo montado com a fita VHB™.

Os métodos para descolagem e remoção de resíduos comentados neste boletim poderão requerer modificações, dependendo das particularidades de cada caso.

1. Calor: Com um aquecedor industrial de ar quente, aqueça a superfície onde a fita estiver colada à temperatura de aproximadamente 300° C. Em algumas aplicações o calor pode ser aplicado através de maçarico a gás butano. Quando a fita atingir os 300° C, ela estará macia o suficiente para permitir a separação das partes coladas. As temperaturas requeridas neste método são muito altas para a maioria do plásticos e materiais pintados.

2. Serra:Introduza uma serra ou um cabo de aço fino, lubrificado com detergente e entre as partes coladas corte a fita adesiva. O detergente é um ótimo lubrificante pois é fácil de ser removido, ao contrário dos óleos lubrificantes. Silicones irão contaminar as superfícies a serem coladas, portanto, não se recomenda que sejam usados lubrificantes que contenham silicone.

3. Frio:Resfrie a área colada com gelo seco. Quando a fita atingir cerca de - 40° C, ela se tornará rígida e quebradiça. Golpeando-se a região colada com um martelo, ocorrerá fragmentação

da fita adesiva. Este método é eficaz para peças pequenas ou materiais não metálicos. Devido à alta condutividade térmica dos metais, é muito difícil produzir impactos de alta freqüência ao longo de grandes extensões de área colada. Em pequenas superfícies, coloque o gelo seco diretamente na área colada e cubra a área em resfriamento com papelão (para isolar termicamente). Remova o gelo seco e com um martelo, golpeie cuidadosamente as áreas próximas da junta adesiva até que se verifique a fragmentação da fita.

4. Solvente:Mergulhe a área colada em um solvente forte ou injete o solvente com uma seringa na junta adesiva. Sob prolongadas exposições a solventes fortes como MEK, gasolina, thinner, etc. Mergulhar a junta adesiva em solventes funciona para juntas feitas com fitas estreitas; 18mm ou menos. Depois de umedecer a parte colada, cubra a peça com um filme de polietileno para evitar evaporação de solvente. Para que o método seja efetivo, é necessário manter a fita com o solvente por várias horas. Repetidas imersões em solvente podem ser necessárias. Este método deve ser usado nos casos em que não se queira causar danos às partes metálicas ou de vidro.

Descrição dos Procedimentos de Descolagem:

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1. Solvente: Molhe o resíduo de adesivo com solvente. Cubra com polietileno para evitar evaporação e mantenha o adesivo em contato com o solvente por um período de 5 a 15 minutos. Utilizando-se de uma espátula, raspe o resíduo de adesivo. Repita este procedimento até remover todo o adesivo.

2. Queima:O resíduo de adesivo em superfícies não inflamáveis pode ser removido através de queima. A chama de um maçarico de gás butano pode ser aplicada diretamente sobre o resíduo e as cinzas podem ser removidas através de abrasão leve.

3. Abrasão:Lixe o resíduo de adesivo com um abrasivo poroso (por exemplo: discos abrasivos de Scotch Brite), embebido em detergente. Limpe resíduo remanescente com solvente. Este método é conveniente para pequenas áreas.

4. Remoção Manual:Quando a fita for de espuma, descole um dos cantos da peça e puxe lentamente a um ângulo bem pequeno em relação à superfície colada. A força de coesão das espumas geralmente permite a remoção de grandes extensões de fita, com o mínimo de perda e de equipamento.

Descrição dos Procedimentos para Remoção de Resíduos de Adesivo

5. Mecânico:Vire o quadro com o vidro para cima caso o perfil não tenha aba. Espalhe uma solução de detergente com água na lateral da fita e com o auxílio do estilete ou cordão texturizado

faça o corte da mesma. Para auxíliar o alongamento da fita (descolagem) use cunhas de madeira entre o vidro e o perfil. Caso o perfil tenha aba, vire o quadro com o vidro para baixo e repita o mesmo procedimento de remoção.

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Norma para Emissão de Termo de Garantia da Fita VHB™ 4972.


A 3M do Brasil Ltda. possui na sua linha de produtos a fita VHB™ 4972. Esse produto foi submetido a testes no Instituto Falcão Bauer em montagem do tipo Structural Glazing de chapas de vidro em moldura de alumínio, conforme as normas MB 1225, MB 1226, MB 1227, EN 77 (CEN - Comité Européen de Normalization), NER 746 e ASTM G - 25 método A e demonstraram ótimo desempenho para este tipo de montagem. Teste similar foi efetuado anteriormente com uma fita dupla face de composição química idêntica à da fita 4972 no Construction Reseach Laboratories - Miami, Flórida e os resultados foram similares àqueles obtidos no Instituto Falcão Bauer. Existem ainda muitas outras aplicações de fitas VHB™, como chapeamento de carroceria de veículos, aplicação de protetores de aço inox nas asas de jatos comerciais, fixação de placas de trânsito, etc. Na Europa existem montagens de placas de trânsito há mais de 20 anos, resistindo a temperaturas muito baixas e a rajadas de vento com velocidades muito altas. Também foram realizados testes de resistência a ultravioleta, de resistência à fadiga, e os resultados dos testes evidenciam que os produtos VHB™ apresentam uma capacidade de resistência ao envelhecimento similar aos polímeros à base de silicone.Com base nas evidências comentadas acima, o Departamento Técnico de Fitas e Especialidades Industriais concluiu ser possível o fornecimento de um termo de garantia quanto à durabilidade da fita VHB™ 4972 em montagens de placas de vidro em molduras de alumínio, utilizadas em construção civil, já que a garantia é uma exigência dos clientes deste produto. Como o histórico de aplicações deste produto é de aproximadamente 15 anos, decidiu-se que 10 anos seria o prazo de validade para a garantia do produto.A aplicação é fundamental para que a fita apresente um bom desempenho, sendo que a má aplicação pode comprometer a durabilidade da junta adesiva. Portanto, para que haja um controle de aplicação do produto, criou-se uma sistemática de trabalho específica para as aplicações em Structural Glazing (Envidraçamento Estrutural).Para que o cliente receba um termo de garantia da fita VHB™ 4972, será necessário que ele satisfaça as exigências descritas a seguir:

I - Fase de Projeto:

I.1. Para cada projeto de obra devem ser fornecidos à 3M dados necessários para o cálculo da largura e quantidade de

fita adesiva necessária para a aplicação, como:a) dimensões dos vidros,b) peso dos vidros,c) procedência,d) tipo de vidro,e) dimensões e desenhos da moldura de alumínio,f) procedência e tipo de tratamento superficial do alumínio.

A quantidade de fita necessária para a aplicação será fornecida por escrito ao cliente pelo Departamento Técnico de Fitas e Adesivos Industriais. I.2. Uso de selante de silicone estrutural nas juntas adesivas.

II - Fase de Construção:

II.1. O Departamento Técnico de Fitas e Adesivos Industriais deverá ter livre acesso a todas as etapas de montagem, podendo inclusive interrompê-las, caso seja notada alguma falha de aplicação ou de matéria-prima, ou requerer inspeção de 100% das montagens já concluídas, sempre que julgar necessário.

II.2. Os funcionários do cliente que estiverem envolvidos no processo de montagem dos vidros com a fita VHB™ 4972, deverão ser submetidos a treinamento ministrado pelo Departamento Técnico de Fitas e Adesivos Industriais. O treinamento será específico para cada projeto de obra. Se a mesma equipe já treinada anteriormente, for participar de outra obra, ela poderá ser submetida a uma avaliação e se necessário ser submetida a novo treinamento.

II.3. Limpeza de Superfícies:a) Alumínio: O alumínio deverá ser limpo com álcool isopropílico e pano de tecido absorvente que não libere fiapos, poeira ou contaminantes.

b) Vidros: O vidro deverá ser limpo com IPAE aplicado uma solução 50/50 em peso de água isopropílico e água, contendo 0,5% de Silano A - 187 da Union Carbide (OSI - Thalassa) . Esta solução somente poderá ser usada após um período de 8 horas de sua preparação e seu tempo de vida é de sete dias.

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Após este período esta preparação perderá as suas propriedades de primer.Neste caso também deve-se usar pano do mesmo tipo recomendado para limpeza do alumínio.Qualquer outro solvente diferente do álcool isopropílico somente poderá ser usado por recomendação do Departamento Técnico de Fitas e Adesivos Industriais.

II.4. Toda junta adesiva deverá ser selada em todo o seu perímetro com silicone estrutural ou de vedação neutra.

III - Obra Concluída:

III.1. O Departamento Técnico de Fitas e Adesivos

Industriais deverá ter livre acesso às obras concluídas com a finalidade de promover inspeções periódicas, de acordo com um cronograma por ele definido.

III.2. Caso seja detectada alguma falha durante as inspeções, o cliente deverá substituir a peça defeituosa por solicitação do Departamento Técnico de Fitas e Adesivos Industriais. Se todas as condições expressas neste documento forem rigorosamente atendidas, um termo de garantia de que as propriedades físicas da fita VHB™ 4972 permanecerão inalteradas por um período de dez anos, contados à partir da data de fabricação do produto, poderá ser emitido para o cliente. A seguir está uma cópia do termo de garantia oferecido pela 3M.

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Via Anhanguera, Km 110Caixa Postal 12313001-970 – Sumaré – SPCepi: 23050Tel: (19) 3838-7295Fax: (19) 3838-7637

TERMO DE GARANTIA

A 3M do Brasil Ltda, com sede na Rodovia Anhanguera, Km 110, no município de Sumaré, Estado de São Paulo, inscrita no CNPJ sob o no 45.985.371/0001-08, informa que o produto de sua fabricação, Fita Dupla-Face de Espuma Acrílica VHB™ 4972, utilizada para colagem de vidro em esquadrias de alumínio, possui garantia contra vícios e defeitos, garantindo também, que as propriedades físicas do produto permanecerão inalteradas, observado o abaixo disposto, por 10 (dez) anos, a contar de sua aplicação, desde que utilizado de acordo com as recomendações de aplicação do produto fornecidas pelo departamento técnico da 3M e durante o prazo de validade do produto.A presente garantia foi emitida após vistoria técnica do serviço técnico da 3M na obra descrita abaixo. Esta garantia é prestada em conformidade com o disposto no artigo 618 do Código Civil Brasileiro.

Obra:___________________________________________________________________________________

Endereço da obra:_________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Aplicador: _______________________________________________________________________________

Endereço Aplicador: _______________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Responsável Técnico da 3M: ________________________________________________________________

Sumaré,______ de______________________ de 200____ _________________________________Engenheiro ResponsávelServiço Técnico de IATD

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Desempenho das Fitas VHB™ em Baixas Temperaturas


Os resultados de desempenho comentados nesse informativo se referem a toda a família VHB™ de fitas dupla face e de adesivo transferível e foram obtidos em uma faixa de temperatura muito ampla.

As fitas VHB™ são de natureza termoplástica, tornando-se mais macias quando a temperatura aumenta e endurecendo conforme a temperatura diminui. Como as fitas VHB™ enrijecem com a diminuição da temperatura, o desempenho desses produtos quanto à adesão e resistência ao arrancamento também melhora, como pode ser visto no Gráfico 1. Os resultados expressos neste gráfico se referem aos testes de arrancamento e de adesão da fita 9473 e os resultados do Gráfico 2 se referem a testes de tensão de ruptura da fita 4945.

Uma exceção aos resultados expressos nesses gráficos ocorre quando as fitas são submetidas a esforços de impacto com alta freqüência. Os polímeros acrílicos de que são feitas as fitas VHB™ possuem uma temperatura de transição vítrea em torno dos - 40 °C; portanto a propriedade de absorver energia de impacto fica muito reduzida sob baixas temperaturas, sendo que no ponto mais crítico o polímero acrílico fica similar ao vidro e se torna frágil como ele, fragmentando-se em pedaços quando submetido a impactos de alta freqüência. Este comportamento de fragilização a baixas temperaturas está demonstrado pelo baixo desempenho demonstrado pela fita 9473 na temperatura de - 54 °C (gráfico 1). O potencial de falha da junta adesiva por impacto sob baixas temperaturas irá depender da freqüência do impacto e da natureza do material em que a fita está aderida.

Devido ao grande número de variáveis envolvidas, o potencial de falha por impacto não pode ser encontrado com precisão ou reproduzido em laboratório. Entretanto, este

comportamento de fragilização a baixas temperaturas não tem sido um fator limitante na maioria das aplicações. Testes feitos em laboratório, com amostras em escalas pequenas, irão demonstrar que a fita se torna extremamente fragilizada sob baixas temperaturas, porém em escalas reais de aplicação os resultados são diferentes, sendo que na maioria dos casos a baixa temperatura não tem sido limitante de uso para as fitas VHB™. Devido a isso aconselhamos que não se considere apenas os testes de laboratório para determinar se uma fita VHB™ é recomendada ou não para uma determinada aplicação. Recomendamos que um protótipo em escalas reais seja testado nas condições de temperatura reais, antes de se decidir pelo uso das fitas VHB™. Um dos melhores exemplos de que a baixa temperatura não é um fator importante de limitação de uso das fita VHB™, é a colagem de tiras de aço inox com a fita 9473 em asas de avião, para proteção da chapa de alumínio em pontos de atrito, onde a variação de temperatura a que o avião é rotineiramente submetido várias vezes ao dia está entre -54°C e 66 °C, além do alto nível de vibração que existe em aviões a jato. Esta aplicação vem sendo feita desde 1984 e continua a ser feita em novos modelos de avião. Apesar de a 3M não recomendar o uso de fitas VHB™ em temperaturas extremamente baixas, o exemplo acima demonstra que em algumas situações, após uma avaliação bem feita pelo cliente nas condições reais de uso, as fitas VHB™ podem ser usadas com sucesso.

Gráfico 1 Gráfico 2

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Primer P-94 / P-8215


DESCRIÇÃO DO PRODUTO:

O Primer 94 / P -8215 pode ser usado para promover a adesão das fitas 3M a diversas superfícies, como: polietileno, polipropileno, ABS, blendas de PET/PBT, concreto, madeira, vidro metal e chapas metálicas pintadas.

TÉCNICAS DE APLICAÇÃO:

Propriedades Físicas Típicas e Características de Desempenho:

Sólidos: Aproximadamente 6%Cor: ÂmbarFlashpoint: - 20 °CRendimento: 211 m2 / lViscosidade: 35 +/- 5 cps.Embalagem: P - 94 : Ampolas com 0,6 ml. P - 8215 : Latas com 940 ml.

PRAZO DE VALIDADE: Um ano, à partir da data de recebimento, desde que as seguintes condições forem atendidas:

Preparação da Superfície:A superfície do substrato deverá ser limpa esfregando-se um pano limpo e que não solte fiapos, embebido com álcool isopropílico.

Aplicação: Agite o P-94 / P- 8215 antes de usar. Aplique, sobre o substrato limpo e seco, uma camada fina e uniforme de primer, usando somente a quantidade necessária para cobrir a superfície. Espere que o primer seque totalmente antes de aplicar a fita adesiva. Normalmente, um período de 5 minutos à temperatura ambiente é suficiente para total secagem do primer. Superfícies porosas podem necessitar de duas

aplicações de Primer - 94/8215 para se conseguir uma cobertura total e uniforme. Antes de aplicar a segunda camada, deve-se aguardar a total secagem da primeira camada. O Primer 8215 pode ser aplicado com pincel. Também pode-se usar um revólver de pintura, cilindro gravado ou outro tipo de equipamento similar. O P-94 já vem acondicionado em embalagem com aplicador integrado. As instruções de aplicação do P-94 estão contidas na embalagem.

Limpeza:O excesso de Primer-94/P-8215 pode ser removido esfregando-se vigorosamente um pano embebido em álcool isopropílico.

. Que o Primer-94 seja mantido na sua embalagem original.

. Que seja transferida da embalagem original para a de utilização, somente a quantidade necessária para uso.

. Que a embalagem original seja mantida hermeticamente fechada para evitar evaporação do solvente.

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Resistência das Fitas VHB™ a Solventes e Alta Temperatura


As Fitas VHB™ apresentam muito boa resistência à temperatura. Esta resistência varia de acordo com o tempo de exposição e com a constituição da fita.

Exposição a curtos períodos: refere-se à exposições de minutos a horas. Tecnicamente, não ocorre nenhuma alteração nas propriedades medidas à temperatura ambiente, após 4 horas de exposição à temperatura indicada, com uma carga estática de 100 g sustentada por 25mm2.

Exposição por longos períodos : Refere-se às exposições de dias a semanas. Tecnicamente, corresponde à temperatura em que 25mm2 de fita sustenta um peso de 250 g por no mínimo 10 000 minutos.

Fita VHBTM Curtos Longos Períodos°C Períodos°C F9460PC 260 149F9469PC* 260 149F9473PC* 260 1494955* 204 1494959 204 1494312* 204 1494905* 149 934910* 149 934920 149 934925 149 934929 149 934930* 149 934940 149 934945 149 934946 149 934949 149 934950* 149 934951* 149 934970* 149 934972* 149 93

A temperatura ideal para a aplicação das fitas VHB™ é de 21 a 38 °C. Muitas fitas VHB™ podem ser aplicadas em temperaturas tão baixas como 10 °C. A fita 4951 pode ser aplicada na temperatura de 0 °C. Aplicação de fitas VHB™ não deve ser feita em temperaturas menores do que aquelas recomendadas pois o adesivo se torna muito firme para aderir de imediato.

* Fitas comercializadas no Brasil

Entretanto, um vez a fita aplicada apropriadamente, a força de adesão sob baixas temperaturas não é prejudicada.

Em relação às fitas VHB™, as fitas Scotch Mount, de espuma de poliuretano, apresentam uma melhor flexibilidade sob baixas temperaturas e por isso um desempenho geral um pouco melhor, em baixas temperaturas.

Resistência a Produtos Químicos

A resistência a produtos químicos está relacionada com muitos fatores, além da resistência química inerente do polímero usado na fabricação das fitas. Entre estes fatores está a compatibilidade do adesivo com o substrato ao qual está colado, temperatura, duração da exposição, concentração química, etc.. Produtos químicos sob altas temperaturas podem ter um impacto significante no desempenho da adesão.Devido a esses fatores, em todas as aplicações envolvendo exposição a produtos químicos, deve-se testar exaustivamente a fita adesiva antes da sua aprovação para uso. Recomenda-se que o cliente faça estes testes pois ele conhece a sua aplicação específica melhor do que ninguém.Não se observa alterações significativas quando as fitas VHB™ são expostas a testes de respingos com os solventes listados a seguir:

ÁLCOOIS: etanol, metanol, isopropanol, 2-propanol. Os adesivos acrílicos apresentam um leve amolecimento e inchaço quando expostos a estes solventes.

HIDROCARBONETOS ALIFÁTICOS:Adesivos acrílicos não mostram alteração significativa.

SOLVENTES CLORADOS: Adesivos acrílicos amolecem e incham levemente quando expostos a estes solventes.

CETONAS: metiletilcetona, acetona. Adesivos acrílicos amolecem e incham quando expostos a estes solventes.

DETERGENTES E PRODUTOS DE LIMPEZA: amônia, detergentes de lavanderia e de máquina de lavar pratos. Estes produtos não causam nenhuma alteração significativa quando em contato com a junta adesiva.

COMBUSTÍVEIS: gasolina e combustível de avião a jato. Recomenda-se que o cliente avalie as fitas.

ÓLEO DE MOTOR:Recomenda-se que o cliente faça sua própria avaliação.

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Teste Comparativo de Envelhecimento Acelerado entre a Fita VHB™ 4972 e Silicone Estrutural

Informativo Técnico Nº12

Esse teste foi realizado no Centro de Caracterização e Desenvolvimento de Materiais UFSCar/Unesp, por Clever R. Chinaglia, Gerente da Área de Materiais, CREA - 5060139190

Objetivo : Existem dois materiais que vêm sendo utilizados no mercado da construção civil para colagem de vidros em molduras de alumínio: a fita VHB™ 4972 e os silicones estruturais. Como o silicone estrutural é um material mais conhecido pois vem sendo utilizado no mercado há mais de 35 anos, não existem dúvidas quanto ao seu envelhecimento mas, no entanto, existiam dúvidas quanto a durabilidade da fita VHB™ em relação ao silicone estrutural. Foi com o objetivo de acabar com essas dúvidas e com afirmações sem embasamento técnico sobre a durabilidade da fita que a 3M decidiu testar comparativamente as propriedades mecânicas da fita VHB™ 4972 e do silicone estrutural, após envelhecimento acelerado de 7000 horas em Atlas Weather-Ometer. O envelhecimento acelerado de 7000 horas, corresponde mais ou menos a 10 anos de exposição ao sol. O silicone escolhido para esse teste foi o mais utilizado no mercado brasileiro. Os materiais foram testados com 0, 1000, 2000, 3000, 4000, 5000 6000 e 7000 horas de envelhecimento.

Descrição do Teste: Como a fita VHB™ 4972 é utilizada para colagem de vidro com alumínio, os corpos de prova foram montados para reproduzir a situação mais crítica que pode ocorrer, ou seja, utilizou-se vidro transparente comum e alumínio anodizado para montar os corpos de prova. Como o vidro utilizado não era laminado, não houve a proteção do PVB que filtra mais de 90 % da luz ultravioleta. Portanto, deve–se considerar que na maioria dos casos reais, os vidros utilizados são laminados com PVB e portanto, contam com barreira UV e os efeitos da luz UV na junta adesiva são minimizados. Um outro fato a ser considerado é que o polímero acrílico utilizado na fita VHB™ sofre efeitos drásticos da radiação UV, somente quando está em contato com oxigênio e que no caso de uma junta adesiva, o contato com oxigênio é minimizado. Os corpos de prova foram montados conforme a figura 1 e durante o teste de envelhecimento, a face com o vidro ficou voltada para a lâmpada UV.

Os corpos de prova foram identificados com cpA (unidos com VHB™) e cpS (unidos com silicone)Figura 1: Montagem Corpos de Prova

O envelhecimento foi feito em aparelho Atlas Weather-Ometer e os ensaios físicos foram feitos à temperatura ambiente em máquina de ensaios universal Instron, modelo TTDM-L, com velocidade de travessa igual a 5mm/ min.

A deformação de cisalhamento foi determinada dividindo-se o deslocamento em diversos pontos pela espessura da junta. Foram ensaiados três corpos de prova para cada tipo de junta.

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Resultados Obtidos ( três corpos de prova para cada resultado):

Tabela 1 : Resultado dos ensaios de alongamento

Comentários Os corpos de prova montados com a fita VHB™, após atingirem a tensão máxima de cisalhamento, foram descolando–se da chapa de vidro, não sofrendo ruptura como nos corpos de prova montados com silicone.

Em nenhum dos corpos de prova houve quebra do vidro, o que indica que todo esforço gerado pela máquina foi convertido em força de cisalhamento, não existindo solicitações de flexão sobre a máquina.

Figura 2 : Deformação de cisalhamento máxima

Figura 03 : Deformação de cisalhamento à ruptura

(mm)

(mm)

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Conclusões : Decidiu-se medir a deformação (alongamento) tolerada pela junta adesiva até sua ruptura. Foi escolhido esse tipo de propriedade, pois ela é a propriedade mais afetada pelo envelhecimento por ultravioleta. Quanto mais exposto ao ultravioleta, menor será o alongamento.

Observando–se os gráficos, pode-se verificar que o comportamento da fita VHB™ e do silicone são bem semelhantes, mostrando que o envelhecimento reduz o alongamento da fita até 2000 horas. A partir daí o alongamento se recupera chegando aos mesmos níveis do alongamento original da fita. Comportamento semelhante ocorre com o silicone.

Esse comportamento sugere que a fita deve ter uma vida útil semelhante à do silicone, mostrando que a fita é adequada

para a colagem de vidros em molduras de alumínio. Os testes também permitem concluir a suspeita que existia de que a fita se tornaria completamente rígida e se soltaria do vidro não se justificam.

Uma outra evidência de que a durabilidade da fita é de pelo menos 10 anos, é o fato de que as primeiras janelas montadas com VHB™ e instaladas em um edifício em Recife continuam em perfeito estado.

No Informativo Técnico no13 estão os resultados de tração, mostrando que a fita VHB™ mantém os valores de tensão de ruptura sempre acima do dobro de 0,138 Mpa, valor adotado mundialmente como o mínimo valor de tensão tolerado para fixação de vidros com silicone estrutural.

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Ensaio de Envelhecimento Acelerado da Fita VHB™ para Envidraçamento Estrutural

Informativo Técnico N.º 13

Objetivo:Este trabalho tem como objetivo a determinação das propriedades mecânicas de juntas adesivas por fita VHB™.

Considerações sobre o ensaio : Este informativo divulga os testes de intemperismo acelerado da fita VHB™ . A montagem dos corpos de prova foram realizados pela Indústria de Serralheria BEJOTA Ltda., que foram constituídos de vidro simples (não temperado e não laminado) e alumínio anodizado, o envelhecimento e

ensaios foram realizados pela Universidade Federal de São Carlos. Portanto, a 3M não teve nenhuma influência direta nos resultados obtidos.

Os ensaios são referentes a análise de envelhecimento acelerado nos tempos de 1000 a 7000 horas, realizados pela UFSC utilizando o Equipamento Atlas Weather-Ometer. Segue abaixo gráfico que demostra os resultados obtidos.

Gráfico 01 - Tensão de Cisalhamento

Importante: Durante o ensaio foi observado os seguintes fatos:· O alongamento da junta colada com adesivo foi sempre superior à com silicone.· O módulo elástico das juntas coladas com adesivo, mais envelhecidas, ficam nos mesmos níveis ou até superior que as correspondentes com silicone.

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Teste Efetuado pelo “Construction Research Laboratory” nas fitas VHB™


Este breve sumário e os relatórios em anexo, detalham os testes de performance das fitas VHB™ efetuados pelo Construction Research Laboratory, Miami, Florida. O propósito dos testes, foi o de avaliar o desempenho das fitas VHB™ em um laboratório independente, sob condições e esforços típicos da Indústria de Construção, e nas indústrias de placas de sinalização e de veículos. Todos os testes foram executados de acordo com a ASTM E330, que é o padrão industrial para simulação de cargas estáticas em painéis do tipo courtain wall sujeitos à ventos de alta velocidade.Os testes executados com as fitas VHB™ foram feitos em pequena escala quando se considera aplicações em edifícios, mas numa escala muito maior do que seria possível simular em um laboratório. Painéis de vidro, alumínio e Alucobond, medindo aproximadamente 1,5 m por 2,4 m, foram perimetralmente colados com fita VHB™ em molduras de alumínio. Em alguns casos, foram colados perfis reforçadores de alumínio, para simular um painel totalmente montado com fita. Essas estruturas foram instaladas e seladas em uma câmara de teste que pode ser pressurizada ou despressurizada através de uma bomba de ar muito potente. Um manômetro foi usado para monitorar as pressões durante os testes. Um diagrama deste equipamento encontra-se em anexo.

O produto escolhido para representar a família VHB™ de fitas acrílicas foi a fita 4950 para a maioria dos testes. Foi usada fita de uma polegada de largura para todas as montagens. Em geral, as montagens das fitas VHB™ resistiram a carga negativas de 80 a 100 psf, que correspondem às cargas impostas por ventos entre 160 e 200 mph. No caso do vidro temperado, o painel explodiu quando submetido a 100 psf, mas toda a região perimetral permaneceu 100% aderida. Este nível de desempenho é similar a 1,5 vezes à resistência de carga de 90 psf, requerida na área de construção civil. Desempenho semelhante é esperado para as outras fitas VHB™ onde a espessura seja suficiente para garantir 100% de área de contato.Novamente, o propósito destes testes foi o de demonstrar o alto nível de desempenho dos produtos VHB™ em larga escala. Quando se considerar o uso de produtos VHB™ para suas aplicações, recomenda-se que seja avaliado pelo cliente todas as condições da aplicação para determinar qual as opções de fita e se os produtos escolhidos irão satisfazer os requisitos de sua aplicação. A 3M está à sua inteira disposição para prestar suporte técnico durante as avaliações, portanto, entre em contato em caso de dúvidas.

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Câmara Teste

Visão de Corte do Teste

+/- 450 psf capacidade soprador

Painel testado colado com fita VHB™

Parte interna da câmara

Painel Testado

Parafuso

Parte externa da câmara

Alumínio

Perfil deAlumínio

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Teste Nº 5058 B - Junta com fita adesiva ( vidro temperado de 1/4” ).

Cliente: 3M

Data dos Testes: 30 de março de 1989.

Descrição do Corpo de Prova:Moldura de alumínio extrudado, com abertura nominal interna de 58” de largura por 98” de altura, e um vidro temperado de espessura de 1/4” com 59” de largura por 99” de altura que foi colado à face exterior da moldura de alumínio com a fita VHB™ 4950 de espuma acrílica (0.045” de espessura), com um sobreposição de 1/2” no perímetro do vidro.

Procedimento de Teste:O corpo de prova foi instalado numa câmara de teste com o vidro voltado para o exterior da câmara e foi testado para avaliação do desempenho estrutural sob pressões estáticas, de acordo com os procedimentos de testes descritos pela ASTM E330. Todos os testes foram executados com aplicação de cargas de vento na face interior do vidro, simulando cargas de vento negativas. Todas as observações foram feitas na face exterior do vidro.Nos dados de inflexão estrutural, o segundo número dos pares de valores relatados, corresponde à leitura do indicador do micrômetro, depois de removida a carga de vento. Os micrômetros foram zerados após cada teste de carga de vento.

Condições de Teste e Resultados:O corpo de prova foi submetido por 10 segundos às seguintes pressões negativas: 20, 40, 60, 90 e 100* psf.

* Instataneamente

Nenhum dano ou falhas foram verificadas, exceto sob pressões de - 100 psf, onde o vidro explodiu. A inspeção do corpo de prova revelou que não ocorreu nenhuma falha adesiva ou coesiva na fita.

As deflexões em polegadas (in) foram:

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Teste Nº 5058A - Junta com fita adesiva (painéis de alumínio com 1/8” de espessura com reforços).

Cliente: 3M

Data dos Testes: 29 e 30 de março de 1989.

Descrição do Corpo de Prova:Uma moldura de perfis de alumínio extrudado, com abertura interna nominal de 58” de largura por 98” de altura, e uma chapa de alumínio de 59” de largura por 99” de altura e 1/8” de espessura, colada à face exterior da moldura com fita VHB™, com 1/2” de sobreposição perimetral. Dois reforçadores de alumínio tubular extrudado de 1” X 2” X !/8” de espessura e 57 3/4” de comprimento, foram colados ao painel em três pontos com fita de espuma acrílica.

Procedimento de Teste:O corpo de prova foi instalado numa câmara de teste com o painel voltado para o exterior da câmara e foi testado para avaliação do desempenho estrutural sob pressões estáticas, de acordo com os procedimentos de testes descritos pela ASTM E330. Todos os testes foram executados com aplicação de cargas de vento na face interior do vidro, simulando cargas de vento negativas. Todas as observações foram feitas na face exterior do painel.Nos dados de deflexão estrutural, o segundo número dos pares de valores relatados, corresponde à leitura do indicador do micrômetro, depois de removida a carga de vento. Os micrômetros foram zerados após cada teste de carga de vento.

Condições de Teste e Resultados:Teste I - Fita VHB™ 4955 ( .080” de espessura)

O corpo de prova foi submetido por 10 segundos às seguintes pressões negativas: 20, 40 e 60 psf.

Nenhum dano ou falhas foram verificadas, exceto sob pressões de - 60 psf, onde ocorreu descolamento da fita numa extensão de 6” no lado esquerdo do reforçador inferior.


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O corpo de prova foi submetido por 10 segundos às seguintes pressões negativas: 20, 40, 60 e 90psf.

Teste II - Fita VHB™ 4950 de espuma acrílica ( .045” de espessura )

Nenhum dano ou falhas foram verificadas, exceto sob pressões de - 90 psf, onde ocorreu descolamento de 50% do umbral direito e uma extensão de 6” do topo e da base do umbral esquerdo.


Teste Nº 5058 C - Junta com fita adesiva (Painel de Alucobond com 6mm de espessura).

Cliente: 3M

Data dos Testes: 30 de março de 1989.

Descrição do Corpo de Prova:Moldura de alumínio extrudado, com abertura nominal interna de 58” de largura por 98” de altura, e um painel de Alucobond com espessura de 6 mm, 59” de largura por 99” de altura que foi colado à face exterior da moldura de alumínio com a fita VHB™ 4950 (0.045” de espessura), com um sobreposição de 1/2” no perímetro do painel.

Procedimento de Teste:O corpo de prova foi instalado numa câmara de teste com o painel voltado para o exterior da câmara e foi testado para avaliação do desempenho estrutural sob pressões estáticas, de acordo com os procedimentos de testes descritos pela ASTM E330. Todos os testes foram executados com aplicação de cargas de vento na face interior do vidro, simulando cargas de vento negativas. (Todas as observações foram feitas na face exterior do painel).Nos dados de deflexão estrutural, o segundo número dos pares de valores relatados, corresponde à leitura do indicador do micrômetro, depois de removida a carga de vento. Os micrômetros foram zerados após cada teste de carga de vento.

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Nenhum dano ou falhas foram verificadas, exceto sob pressões de - 110psf, onde a fita falhou coesivamente no umbral esquerdo.


Condições de Teste e Resultados:Teste I - Fita VHB™ 4950 de espuma acrílica (com reforçadores no painel).

O corpo de prova foi submetido por 10 segundos às seguintes pressões negativas momentâneo: 20, 40, 60, 90 e 100* psf.* Instataneamente

O corpo de prova foi submetido por 10 segundos às pressões negativas de 20, 40 psf e por 3 segundos à pressão de 60 psf.

Teste II - Fita VHB™ 4955 (sem reforçadores no painel)

Nenhum dano ou falhas foram verificadas, exceto sob pressões de - 60 psf, onde ocorreu descolamento da fita na base do painel.


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Relatório E/34.254/93 do INSTITUTO FALCÃO BAUER


VIDRO COLADO PARA UTILIZAÇÃO EM ESQUADRIAS DETERMINAÇÕES DIVERSAS

Interessado: 3M do Brasil LTDA. Via Anhanguera, Km 110 Sumaré - SP

Ensaios: ( 13.810/B) I - OBJETIVO:

Verificação do desempenho do produto FITA DUPLA FACE DE ESPUMA ACRÍLICA VHB™ - SCOTCH 4972, com 2mm de espessura, de cor cinza, de fabricação do interessado, utilizada na colagem de chapa de vidro ao perfil de alumínio.Durante a realização dos testes descritos no item 3, as observações se concentraram na região de colagem do vidro.

II - CARACTERÍSTICAS DO PROTÓTIPO TESTADO:

2.1. Em um vão com dimensões de 1153mm x 2015mm (S = 2,32 m2) foi instalada numa esquadria de alumínio com um único painel fixo de vidro.

2.2. O marco da esquadria foi parafusado diretamente em alvenaria de tijolos cerâmicos.

2.3. Sobre um quadro de alumínio parafusado ao marco, foi colada, com o produto FITA DUPLA FACE DE ESPUMA ACRÍLICA VHB™ 4972, em todo o perímetro, uma chapa de vidro temperado com dimensões de 1219mm x 2076mm e 10mm de espessura. A extensão de colagem (largura) da fita é de 25mm, à partir das extremidades. O encontro do quadro de alumínio com o marco recebeu vedação com silicone, em todo o perímetro.

III - ENSAIOS REALIZADOS - METODOLOGIAS:

3.1. Verificação da Penetração de Ar - MB 1225 O objetivo deste teste é verificar a quantidade de ar que passa pela esquadria, em relação à sua área e ao seu perímetro. A importância deste ensaio reside no fato de ser a penetração de ar, quando superior aos limites tolerados pela EB - 1968, responsável por condições de insalubridade e de maior consumo de energia em ambientes onde exista sistema de condicionamento de ar.

3.2. Verificação da Estanqueidade à Água - MB 1226 A verificação de desempenho se restringiu à região de colagem da chapa de vidro. O teste foi realizado, primeiramente, sob as pressões estabelecidas pela EB - 1968, para a condição mais rigorosa (região V). Em seguida, foram aplicadas pressões superiores às previstas, para maior solicitação da região colada.

3.3. Comportamento sob Cargas Uniformemente Distribuídas MB - 1227 O objetivo deste teste consiste em simular a ação do vento sobre as esquadrias. O teste foi realizado em três etapas.

3.3.1. De acordo com o MB - 1227: O protótipo foi submetido à aplicação de pressões positivas, gradativamente. A título ilustrativo foi efetuada medida das deformações apresentadas pela chapa de vidro, durante a aplicação das pressões, com utilização de paquímetro com resolução de 0,05mm.

51

O método MB - 1227 e a EB - 1968 se reportam a medidas de deformações e respectivos critérios de avaliação, para os perfis de alumínio. No caso específico deste teste, os perfis de alumínio se encontravam parafusados na alvenaria, não sendo portanto, aplicável à medida de deformação.

3.3.2. O protótipo foi submetido, em seguida, a ensaios previstos pelas Normas Européias EN - 77 (CEN - Comité Européen de Normalisation) definidos como Pressões de Segurança, que simulam o efeito de rajadas. A aplicação de pressões, à partir de zero, positivas e negativas (sucção), foi efetuada no período de 2 segundos. Cada valor de pressão atingido foi mantido durante 15 segundos, enquanto a EN - 77 prevê 3 segundos.

3.3.3. Concluída a etapa acima, o protótipo foi submetido, à ação de pressões alternadas positivas e negativas. Cada valor de pressão foi mantido durante 30 segundos.

Embora este procedimento não seja formalizado, o teste foi realizado com a finalidade de expor o protótipo às máximas solicitações permitidas pelo equipamento de testes, para avaliar o poder de aderência da fita DUPLA FACE DE ESPUMA ACRÍLICA VHB™ SCOTCH 4972. Considerando o objetivo do teste, qual seja, provocar o descolamento da chapa de vidro, o ensaio deu maior ênfase às pressões negativas (sucção).

IV - RESULTADOS OBTIDOS:

4.1. - Penetração de Ar: O ensaio foi realizado com aplicação de pressão de 135 Pa, estabelecida pela EB - 1968, para todas as regiões do Brasil. - Valor obtido: 24,6 m3/h x m2 . - Valor máximo tolerado pela EB 1968: 60 m3/h x m2. Foi detectada grande vazão de ar no encontro do marco de alumínio com a alvenaria.

4.2. - Estanqueidade à Água: O ensaio foi realizado com vazão de água de 4 l/min x m2, conforme estabelece a EB 1968.

4.2.1. - Foram aplicadas as pressões recomendadas para a Região V (maiores valores de pressão previstos pelas normas brasileiras).

4.2.2. Concluídos os testes previstos pelas Normas Brasileiras, foram aumentados os valores de pressão para melhor avaliar o desempenho da região colada, de acordo com metodologia proposta pelas normas européias (Comité Européen de Normalisation).

52

4.3. - Comportamento sob Cargas Uniformemente Distribuídas

4.3.1. - Pressões Positivas EB - 1968

De acordo coma a EB - 1968, não devem ocorrer ruptura, colapso total ou parcial de qualquer componente.

4.3.2. - Pressões de Segurança (Efeito Rajada)

53

4.3.3. - Aplicação Alternada de Pressões Positivas e Negativas

Tempo de permanência em cada valor de pressão: 30 segundos.

Não foi detectada qualquer alteração na região de colagem da chapa de vidro.

4.3.3.1. - A título ilustrativo informamos o valor máximo de pressão calculado segundo a Norma Brasileira EB -1968, para as condições mais rigorosas de exposição.

Supondo uma esquadria situada a 200 m de altura, se edificação construída em local situado na Região V, sobre crista de morro, em terreno aberto sem obstruções a ventos.

V - OBSERVAÇÕES:

5.1. - O protótipo, nos ensaios realizados, atendeu às exigências da EB -1968, para as condições mais críticas de exposição. O desempenho foi satisfatório sob pressões superiores às previstas pela referida norma, e nos ensaios que simularam os efeitos de rajadas (Pressões de Segurança) e de sucção do vento (pressões negativas), conforme prevêem as Normas Européias.

VI - Ensaios concluídos em 04/02/93.

4.3.3.2. - Os testes realizados submeteram, portanto, o protótipo à pressões superiores às previstas pelas Normas Brasileiras. - Valor máximo de pressão positiva: 4600 Pa. - Valor máximo de pressão negativa (sucção): 5400 Pa.

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4.3. Comportamento sob Cargas Uniformemente Distribuídas

4.3.1. - Pressões Positivas - EB – 1968

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Relatório E/76 141/04 do INSTITUTO FALCÃO BAUER / AFEAL


VIDRO COLADO EM PERFIS DE ALUMÍNIO ANODIZADO E PINTURA PÓ PARA UTILIZAÇÃO EM ESQUADRIAS DETERMINAÇÕES DIVERSAS

Interessado: 3M do Brasil Ltda. Rodovia Anhanguera, km 110 – Nova Veneza 13181-900 – Sumaré –SP

Obra: 43642 1- Material Ensaiado:

Uma esquadria constituída por 4 folhas fixas com vidro float laminado (4+4mm) com resina Uvecol de fornecimento Cebrace, instalada na câmara de testes da AFEAL (Associação Nacional de Fabricantes de Esquadrias de Alumínio), caracterizada a seguir:

- folha fixas: 885 x 885 mm - vão: 2050 x 2050 mm

2- Acompanhamento dos Ensaios:

Os ensaios foram realizados em equipamento da AFEAL, com acompanhamento de dois técnicos da equipe deste laboratório no dia 29/06/04 sendo a desmontagem realizada no dia 08/07/04.

3- Características do Protótipo::

Perfil: Alcoa, linha Cittá – LC003 / LC013 LC024 com duas folhas fixas com pintura eletrostática e outras duas anodizadas.

3.1 – Fixação no vão:

O protótipo foi fixado em contramarco previamente chumbado em alvenaria de blocos cerâmicos.

3.2 – Sistema de vedação:

o Fita Dupla Face VHB™ 4972

Na fixação dos vidros nas folhas, em todo o perímetro.

o Silicone de vedação:

No acabamento entre os vidros e as folhas, em todo o perímetro.

4- Ensaios Realizados – Metodologias:

4.1 – Verificação de Penetração de Ar, conforme NBR 6485.

4.2 – Verificação da Estanqueidade à Água, conforme NBR 6486.

4.3 – Comportamento sob Cargas Uniformemente Distribuídas, adaptado da NBR 6487.

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5- Resultados Obtidos:

5.1 – Penetração de Ar

5.2 – A vazão de água aplicada foi de 4 l/min.m2

PI – permeabilidade inicial, na qual não ocorre escorrimento de água pela alvenaria.PE - permeabilidade inicial, na qual ocorre escorrimento de água pela alvenaria.

5.3 – Pressão Negativa (sucção)

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Os deflectômetros para medida das deformações foram posicionados nos montantes esquerdo da folha de maxim-ar.

D1 – no vidro da folha inferior esquerda, próximo à região do encontro entre o montante esquerdo do marco, com a travessa inferior do mesmo;D2 - no vidro da folha inferior esquerda, próximo à região do encontro entre o montante central do marco, com a travessa inferior do mesmo;D3 - no vidro da folha inferior direita, próximo à região do encontro entre o montante central do marco, com a travessa inferior do mesmo;D4 - no vidro da folha inferior direita, próximo à região do encontro entre o montante direito do marco, com a travessa inferior do mesmo.

6- Observações:

6.1 – Os requisitos de desempenho das esquadrias, são estabelecidos para quatro categorias de edifícios, denominadas classes de utilização:

- classe normal: são esquadrias que serão instaladas em edifícios de caráter residencial ou comercial simples de até dois pavimentos;

- classe melhorada: são esquadrias que serão instaladas em edifícios de caráter residencial ou comercial de até quatro pavimentos ou 12 metros;

- classe reforçada: são esquadrias que serão instaladas em edifícios de caráter comercial pesado ou edificações residências que possuam mais de cinco pavimentos;

- classe excepcional: são esquadrias que serão instaladas em edifícios de arquiteturas especiais (shoppings, industrias, hospitais, etc.)

Para todas as classes de utilização, os ensaios de estanqueidade à água e resistências as cargas uniformemente distribuídas, são realizadas de acordo com as regiões do Brasil onde a esquadria é utilizada, conforme indica a figura 2 da NBR 10821.

Nas classes de utilização Reforçada e Excepcional, para a realização dos ensaios de estanqueidade à água e resistência as cargas uniformemente distribuídas, para efeito de determinação da pressão a ser aplicada, é utilizada a pressão de projeto das cargas de vento específica para cada edificação, conforme exemplifica o anexo B da NBR 10821, sendo esta informada pelo interressado e de sua total responsabilidade.

6.2 – Segundo os resultados obtidos no ensaio verificação da penetração de ar, o protótipo atendeu as exigências para ambientes não condicionados ou não climatizados, localizados em São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul, para todas as classes de utilização.

Segundo os resultados obtidos no ensaio de estanqueidade à água, o produto permaneceu estanque até a pressão de 180 Pa, atendendo as exigências da NBR 10821 até a região V da classe melhorada.

No ensaio de resistência a cargas uniformemente distribuídas o protótipo foi submetido a uma pressão negativa de 3900 Pa (284 km/h), máxima pressão atingida pela câmara de ensaio da AFEAL, sem apresentar ruptura, colapso total ou parcial de qualquer um dos seus componentes, incluindo o vidro.

No ensaio de resistência a cargas uniformemente distribuídas o protótipo foi submetido a uma pressão negativa de 3900 Pa (284 km/h), máxima pressão atingida pela câmara de ensaio da AFEAL, sem apresentar ruptura, colapso total ou parcial de qualquer um dos seus componentes, incluindo o vidro.

6.3 – É PARTE INTEGRANTE DESTE RELATÓRIO E O COMPLEMENTA, O DESENHO DA ESQUADRIA DE ALUMÍNIO COM CARIMBO E RUBRICA DESTE LABORATÓRIO (o desenho não se refere extamente ao protótipo ensaiado, mas o mesmo foi fornecido para que pudesse ser observado o sistema de fixação dos vidros com a fita VHB™ 4972 e silicone de vedação)

6.4 – Segue em anexo documentação fotográfica (fotos de 1 a 5), e cópias dos relatórios de calibração dos equipamentos da AFEAL.

6.5 – Ensaios realizados em julho de 2004.

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PI – permeabilidade inicial, na qual não ocorre escorrimento de água pela alvenaria.PE - permeabilidade inicial, na qual ocorre escorrimento de água pela alvenaria.

Boletim Técnico Janeiro 2006

Introdução: As fitas VHB™ 3M têm sido usadas globalmente em uma variedade de aplicações na construção civil. A 3M realizou testes de estresse e condições ambientais em painéis de vidro colados com fitas VHB™ para Envidraçamento Estrutural para avaliar seu desempenho no laboratório de Winwall Technology Pte Ltd em Cingapura.

Testes de Desempenho Estrutural das Fitas VHB™ para Envidraçamento Estrutural (“Structural Glazing”)


Resumo: Os painéis montados com fitas VHB™ 3M mostraram excelente desempenho atendendo a todas as normas técnicas. A primeira seqüência de testes foi feita em três painéis sendo um painel de vidro laminado com PVB colado em esquadria de alumínio com a fita VHB™ 4972, um painel de vidro duplo colado em esquadria de alumínio com a fita VHB™ G23F e outro painel de vidro duplo colado com silicone estrutural monocomponente. Todos os painéis passaram nos testes incluindo o de carga estrutural ASTM E330 em temperatura ambiente, fria (-25oC) e quente (70oC) até 2.9 kPa (60psf) o que corresponde a um vento de velocidade de 250km/h (155mph). Depois as pressões foram aumentadas gradativamente até 8.4 kPa (175psf) em temperatura ambiente o que corresponde a ventos de 426km/h (264mph). Nesta pressão o vidro laminado quebrou sendo que a fita VHB™ 4972 permaneceu colada em todo o perímetro da esquadria demonstrando a alta adesão da fita.

A segunda seqüência de testes foi feita em vidros temperados planos sendo um colado com a fita VHB™ G23F na esquadria e o outro colado com silicone estrutural. O painel de vidro duplo colado com a fita VHB™ G23F foi também submetido a esta seqüência de testes após ser testado na primeira. Todos os painéis passaram em todos os testes incluindo ASTM E330 a pressão de 10 kPa (210 psf) o que corresponde a vento de velocidade de 467 km/h (290mph).

Conclusões: As fitas VHB™ para Envidraçamento Estrutural G23F e 4972 atenderam a todos os requerimentos de testes especificados nas normas ASTM E283, ASTM E331 e ASTM E330.O desempenho das fitas excederam os requerimentos da norma ASTM E330 mesmo nas condições mais extremas de carga de vento de -25oC (-13oF) ou 70oC (158oF). As condições utilizadas para penetração de ar e estanqueidade à água foram maiores que as definidas pelas normas ASTM E283 e ASTM E331. Além disto a carga de vento estrutural destrutiva aplicada foi 250% maior que a norma, o que causou a quebra do vidro laminado e maior que 300% para o vidro temperado e duplo.

59

Testes de Desempenho Estrutural das Fitas VHB™ para Envidraçamento EstruturalA tabela resume os resultados dos testes de construção aos quais as fitas foram submetidas.

* A pressão mínima da ASTM E283 é 0,075kPa A pressão mínima da ASTM E331 é 0,137kPa Sujeito a 40 ciclos térmicos e 2x a carga estrutural nos extremos de temperatura

60

Testes de Desempenho Estrutural das Fitas VHB™ para Envidraçamento Estrutural

Painéis Os painéis de vidro submetidos aos testes de construção civil foram montados por uma empresa especializada em construção de fachadas tipo Envidraçamento Estrutural seguindo todos os procedimentos de limpeza e aplicação de uma fachada comercial. Os painéis mediam 1m x 2m e eram de vidro laminado, vidro duplo e vidro plano temperado. Painéis similares foram feitos com silicone estrutural monocomponente.

Painel de vidro:1. Vidro Plano 8mm Temperado2. Vidro Insulado/Duplo (6mm/10mm/6mm)3. Vidro Laminado (4mm/PVB/4mm)

61


Painéis Vidro plano de 8mm com fita VHB™ para Envidraçamento Estrutural e com Silicone Estrutural

4580

0

38

44 2,3

6

8

Selante Neutro

Fita VHBTM G23F

62

AlumínioAnodizado

AlumínioAnodizado

SelanteVedação

AlumínioAnodizado

AlumínioAnodizado

SelanteVedação

Vidro Temperado 8mm Vidro Temperado 8mm

EspaçadorSelante Estrutural

Vidro Temperado 8mm

Alumínio(2mm)

Fita VHBTM

G23F (2,3mm)

67


Vidros duplos colados com fita VHB™ para Envidraçamento Estrutural e com Silicone EstruturalPainéis

AlumínioAnodizado

Alumínio Anodizado

Alumínio 2 mm

6

3

50

4219

5

85

120

35

25 4580 44

13

1 2

85

6

45

28

66

610

Alumínio 3 mm

SelanteEstrutural

AlumínioAnodizado

Alumínio Anodizado

Alumínio 2 mm

6

3

50

4219

5

85

120

3545

80

13

81

Selante Vedação

44

24,3

66

610

2,3

6

45625

19Selante Vedação

Vidro Duplo 22 mmVidro Duplo 22 mm

Fita VHBTM G23F (2,3 mm)

4580 44

6

6 45

19

610

62,

3

Selante Neutro

Fita VHBTM G23F

200

100

12

Espaçador

63


Vidro laminado 4mm/PVB/4mm com fita VHB™ 4972Painéis

As fitas VHB™ G23F e 4972 foram especificadas para aplicação de Envidraçamento Estrutural por possuírem espuma acrílica e adesivo acrílico sensível a pressão compatíveis com os substratos vidro e alumínio pintado.

Avaliou-se a compatibilidade das fitas VHB™ com o selante de silicone de um fornecedor bem conhecido no mercado e utilizado em aplicações de Envidraçamento Estrutural.

Selante Estrutural monocomponente, cura neutra

Fita VHBTM 4972 Vidro Laminado 8 mm

Selante Vedação

AlumínioAnodizado

45808 44

13

25 456

6

6 25

64

Fitas Adesivas para Envidraçamento Estrutural


Dois conjuntos de painéis foram submetidos a seqüência de testes a seguir com intuito de avaliar seu desempenho. O primeiro conjunto era composto: de vidro laminado montado com fita VHB™ 4972, vidro duplo montado com fita VHB™ G23F e vidro duplo montado com selante silicone estrutural. O outro conjunto de painéis era composto de vidro temperado de 8mm montado com fita VHB™ G23F, vidro temperado de 8mm montado com silicone estrutural e o painel de vidro duplo montado com fita VHB™ G23F utilizado na primeira seqüência de testes.

A seguir estão o resumo dos métodos de testes, observações e resultados oficiais. Embora os painéis de fachada cortina possam ser feitos em diferentes materiais e designs o teste realizado nos painéis mostram o alto desempenho das fitas VHB™ para tais aplicações.

Testes

Seqüência 1

Seqüência 2

Vidro laminado com fita VHBTM 4972

Vidro duplo com fita VHBTM G23F

Vidro duplo com fita VHBTM G23F(da seq. 1)

Vidro plano temperado 8mm com fita VHBTM G23F

Vidro plano temperado 8mm com silicone estrutural

Vidro duplo com silicone estrutural

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A primeira seqüência de testes (esquematizada na figura abaixo) consistiu de penetração de ar, estanqueidade à água, envelhecimento térmico, penetração de ar, estanqueidade à água e carga de vento estrutural a temperatura ambiente, - 25oC (-13oF) e temperatura elevada 70oC (158oF). O teste de penetração de ar foi feito novamente para confirmar a integridade de adesão/vedação das fitas VHB™ para Envidraçamento Estrutural. Ao término desta seqüência a pressão estática foi aumentada para mais que 200% que a pressão de projeto em ambas direções, tanto positiva quanto negativamente.

Seqüência de Testes

Um conjunto de três painéis, montados com as fitas VHB™ para Envidraçamento Estrutural, foi submetido a 20 ciclos térmicos de –25oC a 70oC (–13oF a 158oF) com as temperaturas extremas mantidas por um mínimo de 15 minutos. Os ciclos fizeram com que as fitas VHB™ fossem sujeitas a envelhecimento térmico e estresse devido a expansão e contração das partes coladas. As fitas VHB™ permaneceram aderidas completamente sem perder área de contato nem adesão.

Envelhecimento Térmico

O teste de penetração de ar foi conduzido seguindo a norma ASTM E283 “Standar Test Method for Determining Rate of Air Leakafe Through Exterior Windows, Curtain Walls and Doors under Specified Pressure Differences across the Specimen”com a pressão estática de 0.3kPa (6.24 psf), correspondendo a ventos de 80km/h (50mph). O teste foi repetido após o teste de carga de vento estrutural a temperatura elevada. Não houve vazamento de água pela fita VHB™ para Envidraçamento Estrutural.

Penetração de ar

O teste de estanqueidade à água foi conduzido seguindo a norma ASTM E331 “Standard Test Method for Water Penetration of Exterior Windows, Skylights, Doors, and Curtain Walls by Uniform Static Air Pressure Difference” com um spray de água de alta pressão de 0.72kPa (15 psf) por 15 minutos. Os painéis montados com fita VHB™ para Envidraçamento Estrutural não apresentaram infiltração durante o teste.

Estanqueidadeà água

Panel Set Up

Water Penetration

Water Penetration

Air Infiltration

Air Infiltration

Air Infiltration

TemperatureCycling

StructuralTests (32ºC)

-25ºC, 70ºC

200% Wind Load

Adicional test; notcall out by mostcountry codes

To check integrity of chamber and pixels before start of tests.

To check smashing property of weather selant with SG7 G23F & Structural Selant after temperature cycling.

To check smashing property of weather selant with SG7 G23F & Structural Selant

after objecting them to keep cycle and wind load pressure

at different conditions.

66

Montagemde Painéis

Testes adicionaisa normas

Estanqueidadeà Água

Estanqueidadeà Água

Carga Vento200%

CiclagemTérmica

Penetraçãode Ar

Penetraçãode Ar

Penetraçãode Ar

Testes CargaEstrutural (32OC)

Para checar integridade da câmarae validar início dos testes.

Para testar a compatibilidade do selante estrutural com a fita

após ciclagem térmica.

Para testar a compatibilidade do selante com a fita antes dos testes de carga estrutural em

pressões iguais.

Temperatura ambiente 32oC (90oC), -25oC (-13oC), e 70oC (158oF)O teste de carga de vento estrutural foi conduzido seguindo a norma ASTM E330 “Standard Test Method for Structural Performance of Exterior Windows, Curtain Walls, and Doors by Uniform Static Air Pressure Difference”. Os painéis foram submetidos a cargas de vento positivas e negativas. Os painéis foram submetidos a cargas de pressões 0.5, 1.0, 1.9, 2.9kPa (10, 20, 40 e 60 psf) em cada direção com a pressão de pico mantida a 1 minuto. O nível de pressão de 2.9kPa (60psf) corresponde a uma pressão de projeto de um edifício alto ou um vento de 250km/h (155mph). Os painéis de vidro foram inspecionados após as cargas de pressão e se mantiveram intactos sem defeitos visuais. A câmara de aquecimento e resfriamento foi colocada em frente ao painel de vidro simulando o lado externo de uma fachada. A temperatura foi abaixada a 25oC (-13oF). Depois os painéis foram submetidos a cargas de 0.5, 1.0, 1.9 e 2.9kPa (10, 20, 40 e 60 psf) em cada direção e mantido por 1 minuto a carga de pressão. Então a temperatura foi aumentada a 70oC (158oF) e seqüências similares de carga de vento foram conduzidas. A câmara foi removida após os testes de carga de vento estrutural. Os painéis foram inspecionados visualmente para procurar defeitos ou delaminações. Observou-se condensação de umidade entre a fita espaçadora de 8mm no vidro temperado construído com silicone estrutural depois dos testes de carga estrutural de vento nas diferentes temperaturas.

Carga de Vento Estrutural

O teste de penetração de ar foi conduzido seguindo a norma ASTM E283 “Standar Test Method for Determining Rate of Air Leakafe Through Exterior Windows, Curtain Walls and Doors under Specified Pressure Differences across the Specimen” com a pressão estática de 0.3kPa (6.24 psf), correspondendo a ventos de 80km/h (50mph). Não houve vazamento de água pela fita VHB™ para Envidraçamento Estrutural para os conjuntos de vidro provando a “compatibilidade” nestes severas condições (envelhecimento térmico e cargas de vento estrutural a temperaturas extremas).

Penetração de ar

Temperatura ambiente, 32oC (90oF)O teste de carga de vento estrutural foi conduzido seguindo a norma ASTM E330 “Standard Test Method for Structural Performance of Exterior Windows, Curtain Walls, and Doors by Uniform Static Air Pressure Difference”. Os painéis foram submetidos a cargas de vento 4kPa por 10 segundos. Então a pressão foi reversa e aumentada para sucção de 4kPa por 10 segundos. Para o primeiro conjunto de painéis este procedimento foi repetido a 5kPa (104psf) e 6kPa (125psf) que é 200% maior que a pressão de projeto. Todos os painéis passaram nos testes.


Destrutiva a temperatura ambiente, 32oC (90oF)O teste de carga de vento estrutural foi conduzido seguindo a norma ASTM E330 “Standard Test Method for Structural Performance of Exterior Windows, Curtain Walls, and Doors by Uniform Static Air Pressure Difference”. Os painéis foram submetidos a cargas de vento negativas gradativamente até a quebra do vidro. À pressão de –8.4kPa o vidro laminado montado com fita VHB™ 4972 quebrou. Observando a gravação do teste em câmara lenta pode-se ver claramente que o vidro começou a quebrar do centro do painel sendo que todo o perímetro do mesmo permaneceu colado na fita VHB™ 4972. À pressão de –8.4kPa não houve nenhuma falha nos painéis de vidro duplo.

Na segunda seqüência de painéis, o vidro temperado de 8mm e a fita VHB™ G23F foram novamente submetidos a cargas de vento similares sendo mantidos a temperatura de pico de 8kPa por 10 segundos, correspondendo a vento de 416km/h (258mph). A pressão foi então aumentada até o limite do equipamento +/- 10kPa sem falhas, correspondendo a ventos de 467km/h (290mph). O painel de vidro temperado montado com a fita VHB™ G23F não apresentou falha nem o de vidro duplo montado com a fita VHB™ G23F que fora anteriormente submetido aos 40 ciclos térmicos.


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Fitas e Adesivos Industriais3M do Brasil LtdaCaixa Postal 123 - Campinas - SP13001-970

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