ADHESIVOS Se utiliza para unir dos o más materiales sólidos. Fuerza de atracción necesaria para que tiendan a comportarse como una sola pieza. Polímeros sintéticos ADHESION COHESION
COMPOSICION: POLÍMERO : Es la masa del adhesivo y contribuye a su resistencia en las 3 dimensiones. SOLVENTE : Lleva al adhesivo al estado líquido. CARGAS : Se agregan para reducir costos /mejorar propiedades como fluidez o resistencia al despegue. ADHESIVADORES : Sustancias que contribuyen al pegado mientras el adhesivo está todavía húmedo o sin curar. PLASTIFICANTES : Ablandan la película final del adhesivo e imparten flexibilidad. ADITIVOS : Retardadores de inflamación, estabilizadores de luz, colorantes y los agentes de control de viscosidad, son los casos mas típicos.
LA UNION ADHESIVA Se puede utilizar para diversos materiales: metales, maderas, papel, plásticos,, tela, cuero, etc. plásticos Unen toda la superficie de contacto sin tensiones concentradas en zonas como en remaches, clavos, soldaduras de punto, etc. Es posible pegar objetos de pequeñas dimensiones. Unión con muy buena resistencia a la fatiga, absorben energía, tienen poder amortiguador. Pueden ser mas baratas, rápidas y sencillas que las uniones mecánicas y es impermeable a líquidos y gases.
Desventaja de la unión adhesiva En general es bajo el intervalo de temperaturas dentro del cual, la unión permanece intacta, y se presenta fluencia lenta (creep). Es difícil la inspección de la integridad de la unión. Tiene poca resistencia al desgarramiento y a la peladura, resiste bien la tracción, compresión y corte.
REQUISITOS PARA UNA UNION ADECUADA Limpieza de las superficies: Debe ser reciente para evitar que se adsorban gases; se formen óxidos ó se contaminen con el ambiente.. Selección del adhesivo: : Debe mojar al adherendo y solidificar dentro de cierto tiempo, temperatura y presión. Diseño de la unión: : Las uniones son más resistentes a los esfuerzos de cizallamiento, compresión y tracción que a los de desgarramiento y peladura. Condiciones de Seguridad: : El coeficiente de expansión del adhesivo es mayor que el de los metales. Considerar la diferencia de temperatura tura y la exposición al medio ambiente y a los solventes
AGENTES DE LIMPIEZA DE SUPERFICIE Disolvente Capacidad de limpieza Inflamable o combustible Hidrocarburos (p.ej. isoparafinas) Buena Sí Cetonas (p.ej. acetona) Buena Sí Alcoholes (p.ej. isopropanol) Moderada Sí Acuoso Buena No
CLASIFICACION DE ADHESIVOS Adhesivos Naturales: Betumen, cera de abejas, resinas vegetales. Engrudos ó colas vegetales a base de caseína y almidón, etc. Adhesivos Sintéticos: Caracteristicas muy superiores a los naturales. Polímeros Termoplásticos, Termorrígidos, y Elastómeros.
ADHESIVOS DE CURADO EPOXIS (Poxipol) Gran adherencia. Baja deformación. Alta resistencia mecánica Resistente a los solventes. Dos componentes: Resina- Catalizador. POLIÉSTER Muy utilizado como aglutinante de fibra de vidrio P.R.F.V.F.V Utilizado en la industria naval y automotriz Tres componentes: Resina- Catalizador- Acelerante SILICONAS (Faxtix) Estable aun en condiciones ambientales extremas. Los de un componente curan con la humedad del aire. POLIURETANOS Resistentes en aplicaciones criogénicas. Pegan plásticos de adherencia dificultosa como el nylon. CIANOACRILATOS (La gotita) Son monómeros acrílicos. Actúan casi instantáneamente. Polimerizan con la humedad de los sustratos. TRABAS ANAERÓBICAS Son monómeros y resinas acrílicas. Polimerizan en ausencia de aire en más de 15 min. El envase se llena en un 50% para que contenga Oxigeno. Se utiliza sobre superficies metálicas : roscas, y para sellar juntas
ADHESIVOS CON DISOLVENTES CAUCHO (Poxiran) Utilizado como adhesivo de contacto. Adhiere por presión. Muy empleado en la industria del calzado, cuero. NITROCELULOSA ( Pegalotodo) Hasta hace unos años era el más usado por los hobbystas.adhesivo multiuso. Desventaja: son inflamables y se fueron reemplazando por los cianoacrilatos y epoxis.
CLASIFICACION SEGÚN SU USO Adhesivos Estructurales : aquellos que deben soportar una carga mayor que el peso del adherente. Ej. : secciones de las alas de aviones, partes de carrocerías básicas de automotores. Adhesivos de sostén : deben soportar solamente el peso de los adherentes. Ej. : adhesivos para azulejos, etc. Adhesivos selladores : prevenir el pasaje de fluidos a travéz de una junta. Ej. : selladores para juntas de carrocerías, para parabrisas, etc.
Sustrato 1 Sustrato 2 Metal Cerámica Metal Cerámica Vidrio Plásticos Caucho Madera 1, 2, 4 3, 4 1, 2, 3, 4 1, 4 1, 2, 3, 4 Vidrio 3, 4 3, 4 3, 4 4 3, 4 Plásticos 1, 2, 3, 4 3, 4 1, 3, 4 1, 4 1, 3, 4 Caucho 1, 4 4 1, 4 1, 4 1,4 Madera 1, 2, 3, 4 3, 4 1, 3, 4 1, 4 1, 4 1) Cianoacrilatos: para uniones pequeñas, adhesión a multitud de sustratos GOTITA 2) Adhesivos estructurales: sistemas mono y bicomponentes, para uniones de piezas rígidas de alta resistencia POXIPOL 3) Adhesivos de curado UV: para unir sustratos transparentes y/o transparentes a la luz UV 4) Adhesivos flexibles: a base de poliuretano o silicona para soportar movimientos debidos a la dilatación térmica diferencial o la vibración POXIRRAN
CLASIFICACION SEGÚN ESTABILIDAD AL CALOR Adhesivos termoplásticos: aquellos que se ablandan y fluyen cuando son calentados, y solidifican al enfriarse. Adhesivos termorrígidos : no se ablandan cuando son calentados, peden carbonizarse si son calentados a temperaturas elevadas pero no fluyen.
Adhesivos -Mecanismos de curado Pasan de estado líquido a sólido a través de diversas reacciones de polimerización. Clasificación según sus propiedades de curado: TRABAS ANAEROBIAS - Un solo componente
Exposición a la luz ultravioleta (UV)- Iniciador de la polimerización Fotoiniciadores radicales libres
Curado por humedad (siliconas,cianoacrilatos cianoacrilatos, poliuretanos)
Curado térmico (epoxis( epoxis) Constan principalmente de resina y endurecedor. La temperatura de curado depende del endurecedor (mínima habitual 100 C) El tiempo de curado está relacionado con la temperatura de curado: cuanto más alta sea ésta, menor será aquél. Normalmente, es necesaria una temperatura mínima para activar el endurecedor e iniciar la polimerización.
Falla en la unión adhesiva Tipo de falla Fallo de adhesión Fallo de cohesión Métodos para aumentar la resistencia Punto débil de la unión: capa límite entre la pieza unida y el adhesivo. El material es inadecuado para la unión o la superficie de unión estaba contaminada. En ambos casos, puede aumentarse la resistencia con un tratamiento previo adecuado de la superficie. El adhesivo se somete a un esfuerzo excesivo por una acción externa (p.ej. puntas de tensión, temperatura, envejecimiento, etc.). Solución: diseñar cambios en la geometría de la unión y/o un adhesivo adecuado para la aplicación.
Posibles causas Sustratos defectuosos Sustratos contaminados Ejecución de la unión defectuosa o incorrecta Soluciones Comprobar tolerancias, holguras y materiales, y supervisar más atentamente. Comprobar la idoneidad del pretratamiento y modificar en consecuencia (p.ej. agentes de limpieza, procesos de limpieza, almacenaje intermedio posterior, etc.). Comprobar todos los parámetros del proceso, la ejecución de la unión, optimizar el tipo y la duración de la fijación, comprobar si se han cumplido todas las condiciones de curado. Curado insuficiente del adhesivo Comprobar las condiciones previas de curado (p. ej. holgura, estanqueidad al aire, temperatura, humedad, etc.). Observar los tiempos de curado de acuerdo con la hoja de datos. Comprobar si se ha sobrepasado la vida útil del adhesivo. Exceso de tensión mecánica o tensión desfavorable (pelado) Agrandar la superficie de unión y/o modificar la geometría de aplicación de fuerzas de la junta. Comprobar la idoneidad del adhesivo para el tipo de esfuerzo (tracción, cizallamiento, etc.). Exceso de tensión térmica Corrosión o infiltración y destrucción del revestimiento adhesivo por medios líquidos y gaseosos Seleccionar el adhesivo de mayor resistencia a la temperatura. Proteger la holgura de la junta en las superficies de contacto con el medio utilizando un revestimiento adecuado o diseñar las piezas a unir de manera que no exista contacto con el medio.
SELLADORES Se utilizan para evitar el pasaje de líquidos o gases a través de una grieta entre dos superficies. Similares a los adhesivos, difieren en las formulaciones y propiedades. Se aplican en capa gruesa para acompañar el movimiento normal de las superficies. La adhesión es importante pero a veces se prefiere ganar elasticidad y resiliencia a expensas de la fuerza de unión.
TIPOS DE SELLADORES DE ALTA PERFORMANCE Polisulfuros- Poliuretanos Siliconas Poseen una excelente elasticidad en un amplio rango de temperaturas. MEDIA PERFORMANCE Acrílicos- Butílicos- Acetato de polivinilos BAJA PERFORMANCE Resinas naturales y bituminosas Presentación: en masas espesas- contienen poco solvente (su evaporación provocaría la contracción del sellador) Algunos contienen cargas como CaCO3, reduce costos y disminuye la contracción del material después del curado.