Epoxy/aluminium bond strength?

Hello,

I will be building a carbon fiber part and have based my lay-up on classical laminate theory calculations. However, there is one thing I cannot find enough information on that could be critical in determining the strength of the part; The laminate is bonded to an aluminium interface like this:

Bond strength illustration.jpg

I will layup onto the aluminium part, nót glue it in place after the epoxy has cured. I cannot find much information on the bond strength of the epoxy to the aluminium. I will etch the aluminium to increase bond strength and looking at the datasheet of epoxy adhesives (like 3M 1751B/A) that would give me an overlap shear of 2000Psi(14Mpa). Since the actual shear stress is more like 200Psi (1,4Mpa) and not much peel forces are to be expected I see no problems. The interlaminar shear strength of the epoxy I will use is around 4500Psi (31Mpa) so the thin layer of unreïnforced epoxy near the surface will not fail in shear either.

I know the values in the datasheet are based on single lap shear strength of two pieces of aluminium bonded with an adhesive epoxy. Can I assume the same bond strength for a laminating epoxy on aluminium? Am I overlooking anything else?

Thanks.

Epoxy made for bonding has better bond strength than laminating epoxy. (not a big surprise). However, you can assume a 25% bond strength at least, relative to the bonding epoxy resins.

Reason is the adhesion promotors in glues. 25% might be conservative, but it still should give you plenty of bond strength. Key is surface preparation. Phosphate anodising (Boeing patent) would be ideal, but glass bead blasting can be beneficial as well.

Hoi Herman,

het plan is om met fosforzuur en ethyleen glycol een ets-oplossing te maken voor een goede hechting. Chromateren of anodiseren wordt volgens mij bij het Boeing proces (FPL etch?) ook nog gedaan. Omdat het aluminium wel in contact komt met het carbon maar door de sealende werking van de epoxy niet meer met zuurstof of vocht, dacht ik dat dit niet noodzakelijk zou zijn om galvanische corrosie tegen te gaan. Ik kan altijd nog eerst een laagje glas toepassen.

Met 25% van de hechtingssterkte van de lijm zit ik nog steeds op een veiligheidsfactor van 2,5 dus daar heb ik wel vertrouwen in. Ik vermoedde al dat er verschil zou zitten in hechtsterkte maar ik ben blij dat je het (bij benadering) voor me hebt kunnen kwantificeren.

Bedankt voor je reacte.

OK, top!

Ik denk ook niet dat galvanische corrosie hier een grote rol gaat spelen, hooguit op de buitenkant.

-Sorry for the Dutch, guys-