Diapositivas - U7 - Adhesivos

5/10/2018 Diapositivas - U7 - Adhesivos - slidepdf.com

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Tecnología I

Adhesivos1. Introducción

2. Tratamiento superficial previo

3. Procedimiento de encolado

4. Tipos de adhesivos

5. Comportamiento mecánico de las uniones



Introducción

Material sobre superficies a unir⇓

resistiendo separación

Objetivo unión estructural⇓

al menos igual que la de los materiales a adherir

En materiales disímiles⇓

del orden del de menores propiedades



Introducción: ventajas

• Habilidad unir materiales disímiles

• Habilidad unir piezas muy finos espesores y tamaño

• Apropiada distribución de esfuerzos → ↓↓ fatiga en unión

• Alta relación funcionalidad \ costo

• Flexibilidad en el diseño

• Ausencia de modificación superficial de las partes

• ↑ comportamiento frente a corrosión de la unión



Introducción: desventajas

• ↓

↓ propiedades mecánicas de la unión

• Altas solicitaciones →

preparación superficial previa

• ↓

↓ comportamiento a altas temperaturas

• Indispensable tiempo de fraguado



Consideraciones de diseño

•

Materiales a unir?. Porosidad, dureza, estado

superficial?. materiales disímiles? ≠

coef. de dil. térmica?

•

Tipo y área de junta?. Solicitaciones mecánicas?

Expuesta vibraciones (mecánicas, acústicas) o impacto?

• Temperatura curado adhesivo?. Máx. y mín. T servicio?Velocidades de cambio y frecuencia de temperatura?

•

Unión expuesta a solventes, humedad y/o agua,

naftas, aceites, luz, radiación UV, soluciones ácidas?.

•

Nivel deseado de flexibilidad?. Cuanta tenacidad ?



Consideraciones de diseño

• Vida útil de la unión?. Cuanto tiempo estará solicitada?

•

Unión estéticamente presentable?

•

Aplicación del adhesivo? Herramentales?

• Costo?



Adhesión y cohesión

ADHESION →

e/adhesivo y superficie

COHESION →

propia del adhesivo



Modos de rotura



Tratamiento superficial previo

Remover, o prevenir rápida formación, de cualquierformación superficial débil adherida a las superficies

↓

Superficies pintadas con mala adhesiónPresencia de óxidos metálicos generalizados

Presencia de capas de aceites o grasas

Presencia de polvos, disolventes y/o agua

⇓

Maximizar adhesividad entre adhesivo y superficie

Baja energía superficial: polímeros, espumas, elastómeros

Alta energía superficial: metales, cerámicos



Procedimiento de encolado

1.- Limpieza y tratado de las superficies a adherir

2.- Aplicación del adhesivo

Superficies irregulares. Espesor constante de adhesivoBajas producciones (métodos manuales)Altas producciones (métodos automatizados)

3.- Tiempo de espera hasta que tome adhesividadBase solvente, estado de solidificación intermedioEvita desplazamientos y disminuye contaminación

4.- Unión y fijaciónManual o rodillos; grandes piezas, prensasAlineado de las superficies

5.- Tiempo de curado del adhesivo



Unión y fijación



Unión y fijación



Adhesivos estructurales

Adhesivo para transferir cargas, 35% del mercado

Todo tipo de industrias

Resinas Epoxis, PUR, PMMA modificados, Cianacrilatos

De 1 componente: curan por humedad o calor




Anaeróbicos

Curado instantáneo por falta de oxígeno; 'la gotita’

Excelentes propiedades mecánicas, sella roscas y juntas




Anaeróbicos

coloreados




De 2 componentes:

Se mezclan entre si con dosificaciones apropiadas

Sin mezcla: Adhesivo en una superficieCatalizador en la otra superficie




Epoxi Poliuretanos PMMAModificado

Cianacrilatos Anaeróbicos

Superficies a

unir

De todo tipo Pulidas, no

porosas

Pulidas, no

porosas

Metales,

plásticos, noporosas

Metales,

vidrios,termoplást

T de servicio -55 a 121ºC

-157 a 79 ºC -73 a 121 ºC -55 a 79 ºC -55 a 149 ºC

Resistencia

impacto

Pobre Excelente Buena Pobre Regular

Res. asolventes

Excelente Buena Buena Buena Excelente

Res. ahumedad

Excelente Regular Buena Pobre Buena

Olor Medio Medio Fuerte Moderado MedioToxicidad Moderada Moderada Moderada Baja BajaResistencia allama

Alta Alta Baja Alta Alta



Adhesivos por fusión

100 % termoplásticos, se aplican a T > Tm

Taplicación entre 150-290ºCTsolidificación T < 80ºC

Copolímeros etileno-vinil acetatos - EVA, Polivinilacetatos - PVA,PUR, Poliamidas PA, Copolímeros con base Poliamidas yPoliamidas aromáticas

Sensibles y no sensibles a presión

Todo tipo de sustratos: metales, vidrios,

cerámicos, plásticos, gomas, y maderas

Packaging, encuadernado de libros,ensambles engomados (zapatillas,

armado de filtros, etc.) yengomados industriales



Adhesivos por fusión

EVA Copo PV Acetatos

Poliuretanos PAPoliamidas

PA Copo PA Aromáticos

Superficies aunir

Papel,madera,termoplásti

co, vidrio,metal

Papel,madera,cuero,

vidrio

Plástico Madera,cuero,plástico,

metal

Metal,plástico

Metal,plástico

Tmaplicación

99/139ºC 121/177ºC

- -93/154ºC - 129/140ºC

T servicio -34/80ºC -1/120ºC

- -40/185ºC - -

Costo Muy bajo Mediano Medio/alto Alto Alto Alto Aplicaciones Packagin,

automotriz, juguetes,muebles,encuadernación

Etiquetas,cartones

Laminados Packagin,electrónica,muebles,zapatillas

Packagin,electrónica

Packagin,electrónica



Adhesivos por presión

Todo tipo de cintas y etiquetas

Se adhieren a casi cualquier superficie limpias

Soportes: papel, celofán, cintas fibrosas, foils metálicos

Engomadas uno o ambos lados

Aditivos para mantener adhesividad

Cintas de papel, cintas celulósicas, cintas entretejidas, cintasreforzadas, cintas para espumas y cintas bifásicas

De enmascarar, de sellar, para reforzar, protectora,identificatorias, para embalar, aisladoras y para montaje

Cintas uso médico, oficina, uso eléctrico, industria automotriz










pego te pego




Goma Natural ElastómerosTermoplásticos

Poliacrilatos Siliconas

Superficies a

unir

Madera,

metales, cuero,papel, telas,plásticos

Madera, metales,

cuero, papel, telas,plásticos, vidrios

Vidrios,

metales,plásticos, papel

Elastómeros,

metales,polímeros

Aplicaciones Cintas usogeneral

Accesorios paravestir, zapatillas,

cintas uso general,recubrimientos pisoy pared

Etiquetas,calcomanías

Cintas usogeneral,

contact

Contenidopartículas

sólidas

35 - 50 % 22 - 50 % 25 - 52 % 55 - 60 %






Adhesivos base acuosa

Totalmente solubles en agua, partículas dispersas en agua

Alrededor de 50 % en volumen

Nula toxicidad e inflamabilidad, así como menor costo

Buen comportamiento mecánico

Baja resistencia humedad, rígidos bajo 0 (hielo)

Alta contracción en el secado (papel, fibras)

Gran aplicación en embalajes y usos domésticos (60 %)Uniones no rígidas (20 %)Uniones rígidas (5 %)

Fabricación de zapatos, filtros, pegado de alfombras, etc.Construcciones domésticas no expuestas a altas solicitaciones







Gomasnaturales

SBR Nitrilo PVAacetato

Neoprene EVA Acrílico

Superficiesa unir

Telas Varias

otras

TextilesMetales

Polímeros MaderasPolímeros

PolímerosMaderas

Cuero, Yeso

PolímerosMaderas

PolímerosTextiles

Espumas

Aplicaciones Ind.TextilInd.

Varias

Ind.TextilMetales

Livianos

Cintas AdhesivasEtiquetas

Carpinterí a Aplicacio

nesgenerales

Aplicacionesgenerales

Construcción

Embalajes Adhesivo

s p/fotografía(films)

Embalajes CintasEtiquetas

Ind.Textil

Contenidosólidos %

60 55 64 - 65 50 50 34 - 47 37 - 65

Color Blanco Beige,hum.Oscuro,seco

Blanco Blanco Natural Blanco Natural aBlanco



Radiación

Curado rápido →

100 % sólidos en poco tiempo, menos de 60 s

Reacción fotoiniciador, se dispara x presencia de luz; líquido →

sólido

Energíamicro-ondasrayos infrarrojos (visibles)rayos ultra violetas UV (no visibles)radiación de electrones

Adhesivos por radiación



Tipos de esfuerzos



Defecto por clivaje



Tipos de diseños



Buenos y malos

diseños



Buenos y malos

diseños



Buenos y malos

diseños



Buenos y malos

diseños

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