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¿Cómo prevenir el agrietamiento por estrés?

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¿Cómo prevenir el agrietamiento por estrés?

¿Qué es el agrietamiento por estrés?

Cuando se aplican esfuerzos al plástico, este se transmite a lo largo de las cadenas de polímero haciendo que las moléculas se tensen para permanecer en contacto. Las cadenas de polímero eventualmente se arrastran hacia la tracción y se deforman. Esta etapa se llama fluencia. Con fuerza y ​​tiempo, se puede producir fisuración por estrés. Algunos aditivos químicos o las variaciones de temperatura pueden acelerar el proceso. 


Factores que afectan el agrietamiento por estrés

  • Tiempo
  • Temperatura
  • Tipo de plástico
  • Tipo de adhesivo
  • Tipo de carga
  • Otros productos químicos presentes (por ejemplo, limpiadores y plastificantes)

Algunos plásticos como ABS, acrílicos, policarbonatos y poliestirenos son más susceptibles al agrietamiento por estrés. Estos son plásticos amorfos, y se unen fácilmente. Otros plásticos tales como polietileno, polipropileno y politetrafluoroetileno (Teflon) son termoplásticos semicristalinos y son más difíciles de unir.

Espero que la mayoría de vosotros estaréis de acuerdo conmigo en que tiene poco sentido el crear una unión súper fuerte con un plástico si esa unión hace que el plástico se rompa.

Por otro lado, si usas un plástico de difícil adherencia, debemos asegurarnos de que la unión no se rompa. 


Tipos de adhesivos y métodos para reducir el agrietamiento por estrés

El Adhesivado de plásticos amorfos

Hay muchos adhesivos curables por UV que unen fácilmente los plásticos amorfos. Algunos están diseñados para la adhesión a plásticos específicos. Las claves para reducir los efectos del agrietamiento por estrés cuando se unen con UV incluyen:

  1. Evitar limpiar de manera excesivamente activa el sustrato – los solventes tales como acetona son demasiado agresivos y facilitarán en los plásticos la grieta por estrés.
  2. Límite de tiempo de permanencia – el tiempo de permanencia es el tiempo que el adhesivo permanece sin curar en el plástico – para curar el adhesivo tan pronto como sea posible después de la dispensación.
  3. Cuando sea posible, opte por diseños en que la unión trabaje por tensiones de compresión más que por tensiones de cizalla.
  4. No induzca tensiones en un inserto/agujero/taladro. La inserción excesiva de un acoplamiento cónico crea una tensión adicional. Deje que el adhesivo adhiera a los sustratos sin crear una interferencia o ajuste a presión.

Los cianoacrilatos

Son también una buena opción para unir plásticos amorfos. Para evitar el agrietamiento por estrés con cianoacrilatos:

  1. Evitar limpiar de manera excesivamente activa el sustrato – los solventes tales como acetona son demasiado agresivos y facilitarán en los plásticos la grieta por estrés.
  2. Use la menor cantidad de adhesivo posible para cubrir el área de unión. El espacio mínimo y el adhesivo mínimo reducen el tiempo de curado, reduciendo así el tiempo de permanencia.
  3. Use un sistema tipo “Setter Quick Filler” (como Permabond QFS16) si hay exceso de adhesivo para curarlo rápidamente.
  4. Cuando sea posible, opte por diseños en que la unión trabaje por tensiones de compresión más que por tensiones de cizalla.
  5. No induzca tensiones en un inserto/agujero/taladro. La inserción excesiva de un acoplamiento cónico crea una tensión adicional. Deje que el adhesivo adhiera a los sustratos sin crear una interferencia o ajuste a presión.

Adhesivados con UV y cianoacrilato

Compruebe si hay otros productos químicos que inducen el estrés. ¿Qué significa eso? Algunos productos químicos pueden viajar (lixiviación) de un sustrato a otro. El adhesivo no siempre es una barrera para esa lixiviación. Al unir PVC a poliestireno, los plastificantes en el PVC pueden lixiviar directamente a través del adhesivo y atacar el poliestireno. Agregue calor, ¡y atacará incluso más rápido!

Del mismo modo, para ambos métodos de unión, reducir el estrés, ya sea mediante el diseño de la unión o distribuir el estrés en un área de adhesión/esfuerzos más grande. Muchos adhesivos UV son flexibles, lo que permite una mayor absorción de estrés que con un cianoacrilato común.


agrietamiento por estrés

Adhesión en plásticos semicristalinos

Dado que los plásticos semicristalinos son menos propensos para que salgan grietas, la cuestión es más frecuentemente lograr una fuerza de adhesión suficientemente alta en lugar de reducir el agrietamiento por estrés.

Aunque algunos adhesivos curados por UV proporcionarán alguna fuerza de adhesión, deberemos considerad el uso de una fijación mecánica además del adhesivo si necesita un enlace duradero.

Habitualmente los cianoacrilatos solos no proporcionan una resistencia suficiente, sin embargo, cuando se usan conjuntamente con un activador tal como Permabond POP (imprimación de poliolefina), se puede conseguir una excelente resistencia de unión. Aunque estos plásticos son menos propensos al agrietamiento por estrés, aún debe tenerse cuidado para asegurar:

  1. Que el adhesivo no se aplica en exceso
  2. El exceso de adhesivo no expuesto se cura con un sistema “Setter Quick Filler” (como Permabond QFS16).
  3. La separación no excede la holgura máxima recomendada para ese producto (compruebe el TDS para el gap/holgura máximo de hueco)

A menudo se añade fibra de vidrio u otros materiales de refuerzo a los plásticos. Aunque muchos adhesivos se unen a la fibra de vidrio y al vidrio, esta está rodeado de plástico, por lo que las mejores fuerzas de adhesión se consiguen generalmente cuando se usa un adhesivo para plástico en vez de un adhesivo de unión de vidrio.


Los nuevos acrílicos estructurales

Superan la durabilidad/vida útil en resistencia de unión y adherencia frente a los cianoacrilatos en muchos plásticos semicristalinos. Los beneficios que proporcionan sobre cianoacrilatos incluyen:

  1. Mayor tiempo abierto (pot life) – para permitir la dispensación en un área grande o para proporcionar el tiempo adecuado para alinear los componentes.
  2. Mayor resistencia a algunos productos químicos.
  3. Menos fragilidad.
  4. Mayor resistencia al impacto/vibración.

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