20
ADHESIVOS ADHESIVOS Se utiliza para unir dos o más materiales sólidos. Se utiliza para unir dos o más materiales sólidos. Fuerza de atracción necesaria para que tiendan a comportarse co Fuerza de atracción necesaria para que tiendan a comportarse co mo mo una sola pieza. una sola pieza. Polímeros sintéticos Polímeros sintéticos ADHESION COHESION

ADHESIVOS - materias.fi.uba.armaterias.fi.uba.ar/7201/ADHESIVOS-I.pdf · ¾POLIURETANOS Resistentes en aplicaciones criogénicas. ... para unir sustratos transparentes y/o transparentes

Embed Size (px)

Citation preview

ADHESIVOSADHESIVOSSe utiliza para unir dos o más materiales sólidos. Se utiliza para unir dos o más materiales sólidos. Fuerza de atracción necesaria para que tiendan a comportarse coFuerza de atracción necesaria para que tiendan a comportarse como mo una sola pieza.una sola pieza.Polímeros sintéticosPolímeros sintéticos

ADHESION

COHESION

COMPOSICION:COMPOSICION:POLÍMEROPOLÍMERO : Es la masa del adhesivo y contribuye a su : Es la masa del adhesivo y contribuye a su resistencia en las 3 dimensiones.resistencia en las 3 dimensiones.SOLVENTESOLVENTE : Lleva al adhesivo al estado líquido.: Lleva al adhesivo al estado líquido.CARGASCARGAS : : Se agregan para reducir costos /mejorar Se agregan para reducir costos /mejorar propiedades como fluidez o resistencia al despeguepropiedades como fluidez o resistencia al despegue..ADHESIVADORESADHESIVADORES :: Sustancias que contribuyen al Sustancias que contribuyen al pegado mientras el adhesivo está todavía húmedo o sin pegado mientras el adhesivo está todavía húmedo o sin curar.curar.PLASTIFICANTESPLASTIFICANTES :: Ablandan la película final del Ablandan la película final del adhesivo e imparten flexibilidad.adhesivo e imparten flexibilidad.ADITIVOS :ADITIVOS : Retardadores de inflamación, Retardadores de inflamación, estabilizadores de luz, colorantes y los agentes de estabilizadores de luz, colorantes y los agentes de control de viscosidad, son los casos mas típicos.control de viscosidad, son los casos mas típicos.

LA UNION ADHESIVALA UNION ADHESIVA

Se puede utilizar para diversos Se puede utilizar para diversos materiales: metales, maderas, papel, materiales: metales, maderas, papel, plásticosplásticos, tela, cuero, etc., tela, cuero, etc.

Unen toda la superficie de contacto sin Unen toda la superficie de contacto sin tensiones concentradas en zonas como tensiones concentradas en zonas como en remaches, clavos, soldaduras de en remaches, clavos, soldaduras de punto, etc.punto, etc.Es posible pegar objetos de pequeñas Es posible pegar objetos de pequeñas dimensiones.dimensiones.

Unión con muy buena resistencia a la Unión con muy buena resistencia a la fatiga, absorben energía, tienen poder fatiga, absorben energía, tienen poder amortiguador.amortiguador.

Pueden ser mas baratas, rápidas y Pueden ser mas baratas, rápidas y sencillas que las uniones mecánicas y sencillas que las uniones mecánicas y es impermeable a líquidos y gases .es impermeable a líquidos y gases .

Desventaja de la unión adhesivaDesventaja de la unión adhesiva

En general es bajo el intervalo de temperaturas En general es bajo el intervalo de temperaturas dentro del cual, la unión permanece intacta, y se dentro del cual, la unión permanece intacta, y se presenta fluencia lenta (creep).presenta fluencia lenta (creep).Es difícil la inspección de la integridad de la unión.Es difícil la inspección de la integridad de la unión.Tiene poca resistencia al desgarramiento y a la Tiene poca resistencia al desgarramiento y a la peladura, resiste bien la tracción, compresión y peladura, resiste bien la tracción, compresión y corte.corte.

REQUISITOS PARA UNA UNION ADECUADAREQUISITOS PARA UNA UNION ADECUADALimpieza de las superficies:Limpieza de las superficies: Debe ser reciente para evitar que se Debe ser reciente para evitar que se adsorban gases; se formen óxidos ó se contaminen con el adsorban gases; se formen óxidos ó se contaminen con el ambiente..ambiente..

Selección del adhesivoSelección del adhesivo: Debe mojar al adherendo y solidificar dentro de : Debe mojar al adherendo y solidificar dentro de cierto tiempo, temperatura y presión.cierto tiempo, temperatura y presión.Diseño de la uniónDiseño de la unión: Las uniones son más resistentes a los esfuerzos de : Las uniones son más resistentes a los esfuerzos de cizallamiento, compresión y tracción que a los de desgarramientocizallamiento, compresión y tracción que a los de desgarramiento y y peladura.peladura.Condiciones de SeguridadCondiciones de Seguridad: El coeficiente de expansión del adhesivo es : El coeficiente de expansión del adhesivo es mayor que el de los metales. Considerar la diferencia de temperamayor que el de los metales. Considerar la diferencia de temperatura y la tura y la exposición al medio ambiente y a los solventesexposición al medio ambiente y a los solventes

AGENTES DE LIMPIEZA DE SUPERFICIE AGENTES DE LIMPIEZA DE SUPERFICIE

Disolvente Capacidadde 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 ADHESIVOSCLASIFICACION DE ADHESIVOS

Adhesivos Naturales:Adhesivos Naturales:Betumen, cera de abejas, resinas Betumen, cera de abejas, resinas vegetales. Engrudos ó colas vegetales a vegetales. Engrudos ó colas vegetales a base de caseína y almidón, etc.base de caseína y almidón, etc.Adhesivos Sintéticos:Adhesivos Sintéticos:

Caracteristicas muy superiores a los Caracteristicas muy superiores a los naturales.naturales.Polímeros Termoplásticos, Termorrígidos, Polímeros Termoplásticos, Termorrígidos, y Elastómeros. y Elastómeros.

ADHESIVOS DE CURADOADHESIVOS DE CURADOEPOXIS (Poxipol) Gran adherencia. Baja deformación. Alta resisteEPOXIS (Poxipol) Gran adherencia. Baja deformación. Alta resistencia ncia mecánicamecánica

Resistente a los solventes. Dos componentes: ResinaResistente a los solventes. Dos componentes: Resina-- Catalizador.Catalizador.

POLIÉSTER Muy utilizado como aglutinante de fibra de vidrio P.RPOLIÉSTER Muy utilizado como aglutinante de fibra de vidrio P.R.F.V.F.VUtilizado en la industria naval y automotrizUtilizado en la industria naval y automotriz

Tres componentes: ResinaTres componentes: Resina-- CatalizadorCatalizador-- AceleranteAcelerante

SILICONAS (Faxtix) Estable aun en condiciones ambientales SILICONAS (Faxtix) Estable aun en condiciones ambientales extremas. extremas.

Los de un componente curan con la humedad del aire.Los de un componente curan con la humedad del aire.

POLIURETANOS Resistentes en aplicaciones criogénicas. Pegan POLIURETANOS Resistentes en aplicaciones criogénicas. Pegan plásticos de adherencia dificultosa como el nylon.plásticos de adherencia dificultosa como el nylon.

CIANOACRILATOS (La gotita) Son monómeros acrílicos. Actúan casi CIANOACRILATOS (La gotita) Son monómeros acrílicos. Actúan casi instantáneamente. Polimerizan con la humedad de los sustratos.instantáneamente. Polimerizan con la humedad de los sustratos.

TRABAS ANAERÓBICAS Son monómeros y resinas acrílicas . TRABAS ANAERÓBICAS Son monómeros y resinas acrílicas . Polimerizan en ausencia de aire en más de 15 min. El envase se lPolimerizan en ausencia de aire en más de 15 min. El envase se llena lena en un 50% para que contenga Oxigeno. Se utiliza sobre superficieen un 50% para que contenga Oxigeno. Se utiliza sobre superficies s metálicas : roscas, y para sellar juntasmetálicas : roscas, y para sellar juntas

ADHESIVOS CON DISOLVENTESADHESIVOS CON DISOLVENTESCAUCHO (Poxiran) Utilizado como adhesivo CAUCHO (Poxiran) Utilizado como adhesivo

de contacto. Adhiere por presión. Muy de contacto. Adhiere por presión. Muy empleado en la industria del calzado, cuero.empleado en la industria del calzado, cuero.

NITROCELULOSA ( Pegalotodo) Hasta hace NITROCELULOSA ( Pegalotodo) Hasta hace unos años era el más usado por los unos años era el más usado por los hobbystas .Adhesivo multiuso. Desventaja: hobbystas .Adhesivo multiuso. Desventaja: son inflamables y se fueron reemplazando son inflamables y se fueron reemplazando por los cianoacrilatos y epoxis.por los cianoacrilatos y epoxis.

CLASIFICACION SEGÚN SU USOCLASIFICACION SEGÚN SU USO

Adhesivos EstructuralesAdhesivos Estructurales : : aquellos que deben aquellos que deben soportar una carga mayor que el peso del soportar una carga mayor que el peso del adherente. Ej.adherente. Ej. : secciones de las alas de : secciones de las alas de aviones, partes de carrocerías básicas de aviones, partes de carrocerías básicas de automotores.automotores.Adhesivos de sosténAdhesivos de sostén :: deben soportar deben soportar solamente el peso de los adherentes. Ej.solamente el peso de los adherentes. Ej. : : adhesivos para azulejos, etc.adhesivos para azulejos, etc.Adhesivos selladoresAdhesivos selladores :: prevenir el pasaje de prevenir el pasaje de fluidos a fluidos a travéztravéz de una junta. Ej.de una junta. Ej. : selladores : selladores para juntas de carrocerías, para parabrisas, etc.para juntas de carrocerías, para parabrisas, etc.

Sustrato 1Sustrato 2

MetalCerámica Vidrio Plásticos Caucho Madera

MetalCerámica 1, 2, 4 3, 4 1, 2, 3, 4 1, 4 1, 2, 3, 4

Vidrio 3, 4 3, 4 3, 4 4 3, 4Plásticos 1, 2, 3, 4 3, 4 1, 3, 4 1, 4 1, 3, 4Caucho 1, 4 4 1, 4 1, 4 1,4Madera 1, 2, 3, 4 3, 4 1, 3, 4 1, 4 1, 41) 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 CLASIFICACION SEGÚN ESTABILIDAD AL CALORESTABILIDAD AL CALOR

Adhesivos termoplásticos: Adhesivos termoplásticos: aquellos que aquellos que se ablandan y fluyen cuando son se ablandan y fluyen cuando son calentados, y solidifican al enfriarse.calentados, y solidifican al enfriarse.

Adhesivos Adhesivos termorrígidostermorrígidos :: no se no se ablandan cuando son calentados, peden ablandan cuando son calentados, peden carbonizarse si son calentados a carbonizarse si son calentados a temperaturas elevadas pero no fluyen.temperaturas elevadas pero no fluyen.

Adhesivos Adhesivos --Mecanismos de curado Mecanismos de curado Pasan de estado líquido a sólido a través de diversas Pasan de estado líquido a sólido a través de diversas reacciones de polimerización.reacciones de polimerización.

Clasificación según sus propiedades de curado: Clasificación según sus propiedades de curado: TRABAS ANAEROBIAS TRABAS ANAEROBIAS -- Un solo componenteUn solo componente

Exposición a la luz ultravioleta (UV)Exposición a la luz ultravioleta (UV)--Iniciador de la polimerizaciónIniciador de la polimerización

FotoiniciadoresFotoiniciadores radicales libresradicales libres

Curado por humedad (siliconas,Curado por humedad (siliconas,cianoacrilatoscianoacrilatos, , poliuretanos) poliuretanos)

Curado térmico (Curado térmico (epoxisepoxis))

Constan principalmente de resina y endurecedor. Constan principalmente de resina y endurecedor. La temperatura de curado depende del endurecedor (mínima La temperatura de curado depende del endurecedor (mínima

habitual 100°C)habitual 100°C)

El tiempo de curado está relacionado con la temperatura de El tiempo de curado está relacionado con la temperatura de curado: cuanto más alta sea ésta, menor será aquél. curado: cuanto más alta sea ésta, menor será aquél. Normalmente, es necesaria una temperatura mínima para Normalmente, es necesaria una temperatura mínima para activar el endurecedor e iniciar la polimerización.activar el endurecedor e iniciar la polimerización.

Falla en la unión adhesivaFalla en la unión adhesivaTipo de falla Métodos para aumentar la resistencia Fallo de adhesión 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 uniónestaba contaminada.

En ambos casos, puede aumentarse la resistencia con un tratamiento previo adecuado de la superficie.

Fallo de cohesión 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 Soluciones Sustratos defectuosos Comprobar tolerancias, holguras y materiales, y supervisar más

atentamente.

Sustratos contaminados Comprobar la idoneidad del pretratamiento y modificar en consecuencia (p.ej. agentes de limpieza, procesos de limpieza, almacenaje intermedio posterior, etc.).

Ejecución de la unión defectuosa o incorrecta

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 Seleccionar el adhesivo de mayor resistencia a la temperatura.

Corrosión o infiltración y destrucción del revestimiento adhesivo por medios líquidos y gaseosos

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.

SELLADORESSELLADORESSe utilizan para evitar el pasaje de líquidos o Se utilizan para evitar el pasaje de líquidos o gases a través de una grieta entre dos gases a través de una grieta entre dos superficies.superficies.Similares a los adhesivos, difieren en las Similares a los adhesivos, difieren en las formulaciones y propiedades.formulaciones y propiedades.Se aplican en capa gruesa para acompañar el Se aplican en capa gruesa para acompañar el movimiento normal de las superficies.movimiento normal de las superficies.La adhesión es importante pero a veces se La adhesión es importante pero a veces se prefiere ganar elasticidad y resiliencia a prefiere ganar elasticidad y resiliencia a expensas de la fuerza de unión.expensas de la fuerza de unión.

TIPOS DE SELLADORESTIPOS DE SELLADORESDE ALTA PERFORMANCEDE ALTA PERFORMANCE

PolisulfurosPolisulfuros-- Poliuretanos Poliuretanos –– SiliconasSiliconasPoseen una excelente elasticidad en un amplio rango de Poseen una excelente elasticidad en un amplio rango de temperaturas .temperaturas .

MEDIA PERFORMANCEMEDIA PERFORMANCEAcrílicosAcrílicos-- ButílicosButílicos-- Acetato de polivinilosAcetato de polivinilos

BAJA PERFORMANCEBAJA PERFORMANCEResinas naturales y bituminosasResinas naturales y bituminosas

Presentación: en masas espesasPresentación: en masas espesas-- contienen poco solvente (su contienen poco solvente (su evaporación provocaría la contracción del sellador)evaporación provocaría la contracción del sellador)Algunos contienen cargas como CaCO3, reduce costos y Algunos contienen cargas como CaCO3, reduce costos y disminuye la contracción del material después del curado.disminuye la contracción del material después del curado.