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Valoración de las uniones adhesivas Araldite

Ventajas de las uniones adhesivas Araldite

Enlace continuo
La tensión se distribuye de manera uniforme sobre toda el área de unión cuando se aplica una carga, mientras que la tensión se concentra en gran medida en algunas áreas cuando se utilizan soldadura por puntos o sujetadores mecánicos. Por lo tanto, los ensambles adheridos generalmente proporcionarán una vida útil más larga bajo carga. Esta supone una importante ventaja de las uniones adhesivas Araldite.

Estructuras más rígidas (Figura 1)
La continuidad de un ensamblaje unido producirá estructuras más rígidas. Alternativamente, si no se necesita una mayor rigidez, el peso de la estructura puede disminuirse mientras se mantiene la rigidez requerida.

Aspecto mejorado
La unión adhesiva da una apariencia uniforme a los diseños. No hay uniones mecánicas sobresalientes, como tornillos o remaches, y no hay marcas de soldadura por puntos.

Unir materiales sensibles
La unión adhesiva no requiere altas temperaturas. Es muy adecuado para unir materiales sensibles al calor propensos a la distorsión o a un cambio en las propiedades que resultan del calor de los procesos de soldadura.

Montajes complejos
Los conjuntos complejos a menudo no pueden unirse por ninguna otra técnica de sujeción. Las estructuras compuestas de sándwich son un ejemplo típico.

Materiales diferentes
Las uniones adhesivas Araldite pueden unir distintos materiales: materiales que pueden diferir en composición, módulos, coeficientes de expansión térmica o espesor.

Reducción de la corrosión
La unión adhesiva continua forma un sello. La junta es, por consiguiente, a prueba de fugas y menos propensa a la corrosión.

Reducción de las concentraciones de estrés (Figura 2)
Una estructura unida es una estructura más segura porque las concentraciones de estrés menores y menos severas tienen menos probabilidades de generar grietas por fatiga. Las grietas por fatiga se propagarán más lentamente en una estructura unida que en una estructura remachada, o incluso en un perfil mecanizado porque las líneas de unión detendrán la formación de grietas.

Aislamiento eléctrico
Las uniones adhesivas Araldite pueden proporcionar una barrera aislante eléctrica entre las superficies.

Conducir eléctricamente
Algunos adhesivos están formulados específicamente para ofrecer una alta conductividad eléctrica (especialmente para aplicaciones electrónicas).

Amortiguador de vibraciones
Las uniones adhesivas Araldite tienen buenas propiedades de amortiguación que pueden ser útiles para reducir el sonido o la vibración.

Simplicidad
La unión adhesiva puede simplificar los procedimientos de ensamblaje al reemplazar varias sujeciones mecánicas con una unión simple, o al permitir que varios componentes se unan en una sola operación.

La unión adhesiva se puede utilizar en combinación con soldadura por puntos o técnicas de sujeción mecánica para mejorar el rendimiento de la estructura completa. Todas estas ventajas pueden traducirse en ventajas económicas mejoradas: Diseño simplificado, montaje más sencillo, peso más ligero(uso de energía reducido), vida útil extendida.

Fig. 1 Efecto de rigidez – Vinculación y remachado en comparación

Efecto-de-rigidez-Vinculación-y-remachado-en-comparación

El diagrama muestra cómo se puede diseñar una junta para aprovechar el efecto de rigidez de la unión. Los adhesivos forman una unión continua entre las superficies de las juntas. Los remaches y las soldaduras por puntos sujetan las superficies solo en puntos específicos. Las estructuras adheridas son, por lo tanto, mucho más rígidas y la carga puede aumentar (hasta un 30 – 100%) antes de que se produzca el pandeo.

Fig. 2 Distribución de tensiones en uniones cargadas.

La junta remachada en la parte superior está muy estresada en las proximidades de los remaches. La falla tiende a iniciarse en estas áreas de estrés máximo. Una distribución similar de la tensión ocurre con las soldaduras por puntos y los pernos.
La unión unida en la parte inferior se tensa uniformemente. Del mismo modo, la tensión se distribuirá uniformemente en una unión soldada, sin embargo, los cambios en la estructura metálica y la resistencia se habrán producido cerca de la soldadura.

Limitaciones

Resistencia a la temperatura
Los adhesivos se extraen de materiales conocidos como “polímeros”, “plásticos” o “resinas sintéticas” y, por lo tanto, tienen sus limitaciones inherentes. No son tan fuertes como los metales; sin embargo, la diferencia se ve contrarrestada por el aumento del área de contacto con la superficie que proporcionan las juntas unidas. Con el aumento de la temperatura, la resistencia de la unión disminuye y las propiedades de deformación del adhesivo pasan del elástico al plástico. Esta transición generalmente está en el rango de temperatura de 70 a 220 ° C: la temperatura de transición depende del adhesivo en particular.

Resistencia química
La resistencia de las uniones unidas al entorno en servicio depende de las propiedades del polímero a partir del cual se fabrica el adhesivo. Para seleccionar el tipo de adhesivo a utilizar se debe tener en cuenta la posible exposición de la estructura adherida a agentes oxidantes, solventes, etc.

Hora de curar
Con la mayoría de los adhesivos, la fuerza de unión máxima no se produce instantáneamente, como ocurre con la sujeción mecánica o con soldadura. El conjunto adherido debe sosternerse mientras se desarrolla la resistencia de la unión.

Preparación de la superficie
La calidad de la unión puede verse afectada negativamente si el adhesivo no humedece fácilmente las superficies durante el proceso de unión (vea la parte 2 de esta guía).

Controles de proceso
Para asegurar consistentemente buenos resultados se puede requerir el establecimiento de procesos desconocidos. Una unión mal ejecutada es a menudo imposible de corregir.

En servicio de reparación
Las uniones adheridas generalmente no se desmontan fácilmente para su reparación.

Tipos de adhesivos y características principales

Los adhesivos se clasifican por la forma en que se usan o por su tipo químico. Los adhesivos de alto rendimiento se endurecen a través de una reacción química, mientras que los adhesivos de rendimiento más bajos generalmente se endurecen mediante un simple cambio físico.

Los principales tipos de adhesivos utilizados normalmente en la industria actual incluyen:

Anaeróbicos
Los adhesivos anaeróbicos se endurecen cuando entran en contacto con el metal y se excluye el aire, p. Ej. Cuando se aprieta un tornillo en una rosca. A menudo denominados “compuestos de bloqueo” o “selladores de roscas”, se utilizan para asegurar, sellar y retener piezas mecanizadas, roscadas o que se ajustan de manera similar. Se basan en resinas sintéticas conocidas como acrílicas. Debido al proceso de curado, los adhesivos anaeróbicos no tienen capacidad de relleno, pero ofrecen la ventaja de un curado relativamente rápido.

Cianoacrilatos
Un tipo especial de adhesivo acrílico, cianoacrilato, cura a través de la reacción con la humedad contenida en las superficies a unir. Necesita juntas bien ajustadas. Por lo general, se solidifican en segundos y se adaptan a pequeñas piezas de plástico y al caucho.
Los adhesivos de cianoacrilato tienen una capacidad de llenado relativamente pequeña, pero pueden obtenerse en versiones líquidas y tixotrópicas (sin flujo).

Acrílicos / metacrilatos endurecidos
Estos adhesivos basados ​​en un tipo modificado de acrílico, son de curado rápido y ofrecen alta resistencia y dureza. Se suministran en dos partes (resina y catalizador), generalmente se mezclan inmediatamente antes de la aplicación. También están disponibles algunos tipos más especializados donde los componentes se pueden aplicar en operaciones separadas: el componente de resina a una superficie a unir, el catalizador a la otra. Toleran una preparación de superficie mínima y se unen bien a una amplia gama de materiales. Los productos están disponibles en una amplia gama de velocidades de curado y como líquidos o pastas.

Adhesivos curables UV
Adhesivos acrílicos y epoxi especialmente modificados que pueden curarse muy rápidamente por exposición a la radiación UV. Los adhesivos acrílicos UV se curan extremadamente rápido con la exposición a los rayos UV, pero requieren que un sustrato sea transparente a los rayos UV. Los adhesivos epoxi iniciados con UV se pueden irradiar antes de cerrar la línea de unión y curar en unas pocas horas a temperatura ambiente o se pueden curar a temperaturas elevadas.

Epoxis
Los adhesivos epoxi consisten en una resina epoxi y un endurecedor. Muchas resinas y diferentes endurecedores para elegir, permiten una gran versatilidad en la formulación. También forman enlaces duraderos extremadamente fuertes con la mayoría de los materiales. Los adhesivos epoxi están disponibles en forma de uno o dos componentes y pueden suministrarse como líquidos fluidos, como productos altamente tixotrópicos con capacidad de relleno de hasta 25 mm, como películas o incluso en forma de polvo.

Poliuretanos
Los adhesivos de poliuretano suelen ser sistemas monocomponentes de curado por humedad o sistemas bicomponentes. Proporcionan fuertes juntas elásticas, que son resistentes a los impactos. Son útiles para pegar FRP (plásticos reforzados con fibra) y ciertos materiales termoplásticos. Pueden fabricarse con un amplio rango de velocidades de curado y suministrarse como líquidos o como pastas con capacidad de llenado de hasta 25 mm.

Fenolicos modificados
Los adhesivos fenólicos fueron los primeros adhesivos para metales. Los adhesivos fenólicos modificados ahora tienen una larga historia de uso exitoso para la unión de metal a metal de alta resistencia y metal a ensamblajes de madera, así como para unir metal a materiales de forros de frenos. Los adhesivos fenólicos modificados requieren calor y alta presión para el proceso de curado.

Los tipos anteriores curan mediante reacciones químicas. Los siguientes tipos de adhesivos tienen menos rendimiento, pero aún se usan ampliamente en aplicaciones industriales:

Hot melts
Relacionado con la cera de sellado, que es una de las formas más antiguas de adhesivo, los hot melts industriales de hoy en día se basan en polímeros modernos. Los hot melts se utilizan para el ensamblaje rápido de estructuras diseñadas para ser sometidas solamente a cargas ligeras.

Plastisoles
Los adhesivos plastisol son dispersiones de PVC modificadas que requieren calor para endurecerse. Las juntas resultantes son a menudo resistentes y duro.

Adhesivos de caucho
Sobre la base de soluciones de látex, los adhesivos de caucho se endurecen a través de la evaporación de solventes o agua. No son adecuados para carga sostenida.

Acetatos de polivinilo (PVA)

El acetato de vinilo es el principal constituyente de los adhesivos de emulsión de PVA. Son adecuados para la unión de materiales porosos, como papel o madera, y aplicaciones generales de embalaje.

Adhesivos sensibles a la presión
Los adhesivos sensibles a la presión, que se suelen utilizar con cintas y etiquetas, están diseñados para permanecer pegajosos y no se endurecen, pero a menudo son capaces de sportarambientes adversos. No son adecuados para carga sostenida.

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