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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
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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
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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
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Introducción: desventajas
• ↓
↓ propiedades mecánicas de la unión
• Altas solicitaciones →
preparación superficial previa
• ↓
↓ comportamiento a altas temperaturas
• Indispensable tiempo de fraguado
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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 ?
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Consideraciones de diseño
• Vida útil de la unión?. Cuanto tiempo estará solicitada?
•
Unión estéticamente presentable?
•
Aplicación del adhesivo? Herramentales?
• Costo?
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Adhesión y cohesión
ADHESION →
e/adhesivo y superficie
COHESION →
propia del adhesivo
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Modos de rotura
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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
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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
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Unión y fijación
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Unión y fijación
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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
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Adhesivos estructurales
Anaeróbicos
Curado instantáneo por falta de oxígeno; 'la gotita’
Excelentes propiedades mecánicas, sella roscas y juntas
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Adhesivos estructurales
Anaeróbicos
coloreados
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Adhesivos estructurales
De 2 componentes:
Se mezclan entre si con dosificaciones apropiadas
Sin mezcla: Adhesivo en una superficieCatalizador en la otra superficie
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Adhesivos estructurales
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
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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
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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
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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
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Adhesivos por presión
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Adhesivos por presión
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Adhesivos por presión
pego te pego
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Adhesivos por presión
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 %
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Adhesivos por presión
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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
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Adhesivos base acuosa
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Adhesivos base acuosa
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
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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
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Tipos de esfuerzos
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Defecto por clivaje
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Tipos de diseños
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Buenos y malos
diseños
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Buenos y malos
diseños
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Buenos y malos
diseños
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Buenos y malos
diseños