Adhesivos estructurales:
El uso de adhesivos estructurales se extiende a la practica totalidad de los sectores industriales. Sin embargo, adquiere especial relevancia en la industria aeronautica y en la automocion.
Por adhesivos estructurales se entienden aquellos que poseen una gran adherencia, una fuerte cohesion, una elevada resistencia mecanica y una excelente durabilidad. Para que un adhesivo pueda ser empleado con fines estructurales debe aportar una determinada rigidez a la junta adhesiva, de modo que los movimientos relativos a estas piezas no hagan perder su estructura. Por este motivo es importante conocer los modulos de elasticidad de los adhesivos elastomeros empleados con fines estructurales. Dicho modulo indica la relacion existente entre la tension aplicada a un material y la deformacion ocasionada. En los adhesivos elastomeros, como los poliuretanos, el modulo elastico no es constante, ya que no existe porporcionalidad entre tension y deformacion. En funcion de modulo de elasticidad se puede distinguir los siguientes adhesivos:
- Adhesivos rigidos: Alta resistencia frente a esfuerzo normales o de cortadura. Baja resistencia frente a esfuerzos de pelado y desgarro y mala resistencia frente a esfuerzos dinamicos e impacto.
- Adhesivos tenaces: buena resistencia frente a esfuerzos normales o de cortadura, buena frente a pelado y desgarro y buena frente a esfuerzos dinamicos e impactos.
- Adhesivos flexibles: Baja resistencia frente a esfuerzos normales o de cortadura. Alta resistencia frente a esfuerzos de pelado o desgarro. Buena resistencia frente a esfuerzos dinamicos e impacto.
- -Caracteristicas:
-Los adhesivos estructurales pueden soportar y transmitir energia de una superficie a la otra sin recurrir ningun tipo de cierre mecánico,
-Pueden sustituir parcialmente a la soldadura
-En el encolado de metales, los adhesivos estructurales pueden compararse en cuanto a calidad, con una soldadura y a menudo ofrecen una resistencia superior.
-Muchos adhesivos estructurales, de curado a temperatura ambiente, soportan hasta 200ºC. Los siliconas que en ocasiones se emplean como adhesivos estricturales llegan a soportar hasta 350ºC
-La resistencia al corte de materiales unidos mediante tales pegamentos varia segun el tipo de encolado, el tiempo de endurecimiento y los materiales encolados, pero en todo caso alcanza valores que oscilan entre 150 y 250 km/cm2.
- Permiten la union de materiales distintos
-Se pueden unir metales con propiedades eletroquimicas distintas, evitando la corrosión, la erosion por friccion y la corrosion por frotamiento.
-Reduccion del numero de componentes.
-Distribucion uniforme de la tensión; se minimiza el riesgo de rotura por fatiga al eliminarse las tensiones puntuales.
-Mejoran la estetica del montaje.
-No se podrucen distorsiones del material, ya que se elimina el calentamiento y pueden unirse piezas con diferentes masas y dimensiones.
-Ofrecen, en muchos casos, buenas porpiedades de estanqueidad.
- Clasificación:
-Resinas epoxi.
-Adhesivos acrilicos
-Silanos modificados.
Proceso de Unión con Adhesivos:
Debemos tener en cuenta:
- Elección del adhesivo.
- Diseño de las uniones adhesivas.
- Preparacion de las superficies a unir.
- Preparacion-aplicacion del adhesivo.
- Endurecimiento del adhesivo.
Debemos tener en cuenta distintos aspectos tales como:
- Densidad
- Viscosidad
- Variacion de volumen.
- Tipos de sustratos a unir
- Acabado superficial de las partes a unir
- Temperaturas maximas y minimas a las que trabajara la unión.
- Rigidez de la union y elementos a unir.
- Condiciones de uso de la union adhesiva.
- Velocidad de formacion de piel.
- Caducdad
- Tiempo de manipilacion
- Tiempo de curado.
Condiciones generales para el diseño de las uniones adhesivas:
- Utilizar siempre el mayor area posible.
- Alinear correctamente las uniones, de modo que las tensiones se absorban en la direccion de mayor fortaleza de la union.
- Diseñar sub-ensamblajes de modo que solo se precise una operacion de adhesion para el ensamblaje de todo el conjunto.
- Evitar partes con curvarturas complejas.
- La union adhesivas no se debe calcular ni mas resistente, ni mas debil que las piezas a ensamblar.
- Prever formas que garanticen que la union adhesiva solo se comenta someta a tensiones mecanicas de cotadura y/o compresion.
Es el paso mas critico en el preceso de unión. Si no se realiza una preparacion satifactoria de la superficie, la union fallara de una forma imprevisible en la adhesvion. Para lograr una union optima suele ser necasrio un tratamiento superficial correcto en funcion del material a unir.
Preparacion-aplicacion del adhesivo:
Los adhesivos bicomponentes han de mezclarse cuidadosamente y en las proporciones especificadas por el fabricante para obtener una mezcla homogenea. Muchos productos se presentan envasados en cartuchos dobles de distintas capacidades, en unas proporciones de:
- 1parte de adhesivo y 1 de endurecedor para poliuretanos.
- 2 partes de resina y 1 de endurecedor para las resinas epoxi.
Endurecimiento del adhesivo:
Los tiempos de endurecimiento y secado varian de un adhesivo a otro, normalmente, a temperatura ambiente, a partir de las cinco horas ya se tiene una buena resistencia de la junta, aunque el curado total del adhesivo no se producira hasta 24 horas aproximadamente, aunque en cualquier caso, siempre se debe respetar el tiempo recomendado por el fabricante.
Normas de seguridad e higiene:
Las resinas epoxi pueden incluir componentes potencialmente peligrosos para la salud, por lo que es recomendable, en cada caso, disponer de las oportunas instrucciones de manipilacion de estos productos.
Los poliuretanos contienen restos isocionatos tóxicos, aunque las concentraciones de vapor a que dan lugar nunca superan los limites establecidos como peligrosos.
Normas de caracter general:
- Muchos agentes de curado causan irritación en piel, ojos y vías respiratorias. Durante su manipulación deben emplearse guantes, gafas y mascarilla.
- Realizar las operaciones en lugares bien ventilados.
- No efectuar operaciones cerca de llamas o cuerpos incandescentes.
- No fumar durante la operación.
- Almacenar los productos en lugares bien ventilados y alejados de calor.
- en caso de contacto con los ojos, deberá lavarse inmediatamente con agua abundante y acudir a un medico.
- En caso de contacto con la piel deberá lavarse inmediatamente con agua abundante y jabon en la zona afectada
