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A l igual que la gran mayoría de los negocios industria-les, la fabricación de muebles y productos de madera

enfrenta el desafío de crear productos innovadores, para un mercado cada vez más especializado, que incluye nue-vos canales de venta, más competidores y altos estándares de diseño.

Para cumplir estas exigencias, la industria mundial del mobi-liario está empleando nuevos insumos para el mejoramiento

Cintas doble faz: alternativa eficiente y estética para la unión de la madera

* Sandra Patricia Lora PovedaIngeniera Líder de Aplicaciones para la División de Cintas y Adhesivos Industriales de 3M Colombia

Los adhesivos sensibles a la presión son una alternativa para hacerle frente a los nuevos retos de diseño en el ensamble de muebles y estructuras de madera. Existen cintas capaces de resistir grandes cargas, ideales para trabajos de carpintería, fabricación de cocinas y otras estructuras, e incluso, para el enchape de sustratos de madera con formica o chapilla.

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de sus procesos. Entre ellos, se destaca el uso de las cintas doble faz para el ensamble de las piezas y componentes de madera, las cuales se han convertido en una alternativa via-ble a los tradicionales métodos de unión mecánica y a los pegantes.

Aunque las cintas doble cara son relativamente novedo-sas en el sector del mueble y la madera, desde hace varias décadas son utilizadas con éxito en otras industrias, para

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INSUMOS

el ensamble de una gran variedad de productos como los electrodomésti-cos, los muebles metálicos y las fa-chadas arquitectónicas; también se emplea para adherir los paneles late-rales en buses e, incluso, sostener el fuselaje de un avión.

Técnicamente, las cintas doble faz de uso industrial se conocen como ad-hesivos sensibles a la presión, ya que no necesitan de un tiempo de curado o secado, y porque su activación se genera mediante la presión de la mis-ma sobre la superficie a unir.

Este insumo es una propuesta para lograr ensambles sencillos de apli-car, amigables con el medioambiente y con la salud de los trabajadores y, por su alta capacidad de humecta-ción sobre los sustratos de distintas calidades, con alto poder de unión.

En el segmento del mueble y la ma-dera los sistemas de ensamble son muy importantes y, por ello, son una prioridad en la agenda de los equipos de investigación, desarrollo y diseño al interior de las empresas. Con la incorporación de nuevos sistemas como las cintas doble faz, los desa-rrolladores de productos transfor-man, proponen y construyen mobi-liario con diversos valores estéticos y de desempeño; muebles que buscan cumplir con las expectativas de esti-lo, uso y ergonomía de los clientes.

Conociendo las cintas El universo de cintas doble faz es amplio, con una oferta de variados espesores, diferentes estructuras y formulaciones de adhesivo. En ge-neral, la mayoría de las cintas doble cara tienen una construcción similar, basada en un soporte o respaldo que puede ser de papel, algún tipo de po-límero o incluso tela, sobre el cual se aplica adhesivo a ambos lados y que se protege con un liner de plástico, el

cual se retira al momento de instalar la cinta sobre el sustrato a unir. Algu-nas cintas especiales para el encha-pe de tableros y paneles de madera, incluso no tienen soporte pues la unión debe ser a tope.

Cada fabricante construye su cin-ta con distintas formulaciones, de acuerdo a las diferentes escalas de desempeño y a las necesidades de ad-hesión, la carga a soportar, la energía superficial (1) de los materiales, la fle-xibilidad o la rigidez de estos y a las dimensiones o áreas de contacto de tengan las piezas a unir. Con estos re-querimientos claros, el usuario pue-de elegir con mayor precisión la cinta adecuada para cada aplicación.

Por ejemplo, al conocer la carga di-námica o estática que debe resistir la unión y el área con que se cuenta, es posible determinar la cantidad de cin-ta a instalar y el tipo de respaldo que debe tener la cinta para resistir dicho esfuerzo. Igualmente, cuando se co-nocen muy bien las características y las propiedades de los sustratos a unir se puede seleccionar el tipo de adhe-sivo, para obtener una excelente hu-mectación del este sobre la superficie del material y, por último, al conside-rar los factores dimensionales y la

rigidez se puede determinar el es-pesor de la cinta requerida, con el fin que esta se adapte a los movimientos (comportamiento) de los materiales en las condiciones ambientales y las tolerancias de paralelismo o planici-dad que estos tengan.

La industria cuenta con tres tipos de cintas, las cuales se pueden em-plear para diferentes aplicaciones en el sector del mueble y la madera, a continuación se describen:

• Cintas doble faz delgadas: son lla-madas delgadas porque su espesor en promedio no supera los 0,4 mm. En su construcción se emplean respaldos de papel, tela y diferen-tes tipos de plásticos, como el po-lipropileno (PP) y el tereftalato de polietileno (PET). Por su parte, los adhesivos son principalmente de tipo caucho, que resisten cargas menores, y de acrílico para traba-jos exigentes. Por último, las cintas pueden incluir distintas calidades de liners protectores, con el objeti-vo de facilitar la instalación, la ma-nipulación y la remoción.

Esta categoría de cintas doble faz resulta ideal para la unión de ma-teriales flexibles y delgados como papeles y telas, y ligeros como po-liestireno expandido, espumas de

Las cintas doble faz permiten la unión de la madera con diferentes materiales como la tela, el vidrio y el plástico.

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poliuretano expandido y cauchos esponjosos a otros sustratos como la madera o el aglomerado. A dife-rencia de los adhesivos viscosos, el respaldo de las cintas delgadas, el cual queda en la mitad de los dos superficies a unir, puede variar la flexibilidad a dichos materiales, lo que puede resultar beneficioso o perjudicial según del uso final, por ello antes de emplearlas conviene solicitar asesoría a los proveedores o directamente al fabricante.

La resistencia térmica máxima de este tipo de cintas oscila entre 80°C y 170°C, según el respaldo que ten-ga; su resistencia química es buena para el caso de los adhesivos tipo caucho y excelente para los acrílicos. Igualmente, frente a la exposición de rayos UV las de adhesivo acrílico ofrecen un mejor comportamiento y apariencia con el paso del tiempo.

• Cintas doble faz gruesas: La oferta de este tipo de cintas es muy am-plia, con diversas opciones de espe-sores, diferentes tipos de soporte y formulaciones de adhesivo. Para las necesidades del sector madere-ro las alternativas dependen de las cargas que la unión necesite sopor-tar. En todo caso, los respaldos de espuma de polietileno (PE) y etil-vinilacetato (más conocido como EVA) se emplean para resistir car-gas ligeras; las espumas de poliu-retano (PU) se usan para los retos

mayores; y, por último, el respaldo de espuma acrílica es una excelente solución para ensambles que impli-quen alta carga y exigencia.

Los fabricantes de estas cintas ofre-cen espesores de hasta 2 o 3 mm, aproximadamente, en los anchos comercialmente empleados en la industria ( ¼ ”, ½ ”, ¾ ”, 1 ”) y en dis-tintas densidades, con el fin de solu-cionar ensambles en donde no haya total planicidad de los materiales a unir y/o donde la dilatación térmica lineal de los mismos puedan llegar a ser diferentes significativamente, lo que exige seleccionar cintas con espesores más grandes para cubrir

las diferencias dimensionales y las exigencias de conformabilidad y vis-coelasticidad de los materiales.

Gracias a lo anterior, este tipo de cintas resultan excelentes para rea-lizar uniones entre materiales rígi-dos, pesados y de grandes dimen-siones, sin sacrificar el buen estado y la apariencia de los mismos. Ac-tualmente, es empleada como sis-tema de unión entre vidrios, grani-tos, cerámicas y paneles de madera en la fabricación de cocinas, unión de láminas metálicas y de madera en el mobiliario de oficina y para la unión de empalmes de láminas me-tálicas dobladas.

La espuma (soporte) de la cinta do-ble cara gruesa puede tener una con-figuración interna de celda cerrada o abierta. La espuma de celda abierta tiene una microestructura reticulada interior que permite el paso de la hu-medad, por lo que su capacidad para trabajar en uniones expuestas a la intemperie no es satisfactoria, lo que la hace vulnerable al hinchamiento y a la degradación temprana.

Por su parte, la microestructura de espuma acrílica de celda cerrada es compacta y sellada, por lo que se puede emplear para la unión de muebles exteriores o que incluso corran el riesgo de inmersión en el agua.

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Aplicación de una cinta doble faz delgada para adherir espuma en un

marco de ventana, como solución para el aislamiento térmico.

Fotos: www.arttec.net

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A diferencia de las cintas doble faz delgadas, las mayoría de las citas gruesas tienen capas de adhesivo acrílico, y, aunque se caracterizan por tener una sensación de pe-gue inicial más bajo, su nivel de humectación (penetra-ción del adhesivo en el sustrato) mejora con el paso de las horas, lo que aumenta y supera la calidad adhesiva de los adhesivos tipo caucho.

Por esta razón, la categoría más empleada para el sector maderero es la cinta espumada doble faz acrílica, ya que cuenta con una espuma de celda cerrada que garantiza que frente a la exposición de humedad o inmersión no va a presentar daños, hinchamiento o cambios dimensiona-les, y que por lo tanto ofrece uniones selladas. A su vez, ofrece una alta resistencia a los rayos UV, lo que le permi-te trabajar en aplicaciones en interiores y exteriores sin perder sus propiedades originales.

Para garantizar esto, compañías como 3M han realizado estudios de envejecimiento acelerado de sus cintas, que simulan más de 30 años de servicio. Además, pruebas de confirmación de integridad estructural, de uniones realizadas después de 20 años de vida de servicio, que demuestran la conservación de la cinta después de varias décadas de ser utilizada. Incluso, químicamente sus virtu-des son apreciables, ya que es resistente a todos los fac-tores ambientales tal como lo confirman los estudios de los fabricantes, realizados para medir el comportamiento de sus cintas en pruebas de inmersión en soluciones sa-linas donde se refleja la estabilidad de esta tecnología 2.

En cuanto a la resistencia térmica, estas cintas logran so-portar, en períodos largos de exposición, un promedio de 150°C; y, en periodos cortos, un rango de hasta 220°C, aproximadamente.

Frente a sujeciones expuestas a constante vibración, im-pacto y ruido, las cintas doble faz de espuma acrílica se incorporan como una solución que alivia la transmisión

Aplicación de una cinta doble faz en la unión de diferentes materiales: madera, acrílico y

aluminio, sobre una placa de vidrio.

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de este tipo de factores, ya que su composición viscoelástica absorbe la energía y los esfuerzos a los que se exponen los componentes del mueble, disipando los fenómenos de ruido.

• Cintas de laminación o de transfe-rencia de adhesivo: Esta es una de las opciones más novedosas en el portafolio de los adhesivos sensi-bles a la presión para la unión de superficies de madera con otros sustratos, pues permiten unir áreas grandes de materiales flexibles sin necesidad de consumir fuentes energéticas, ni generar atmósferas contaminadas con sólidos peligro-sos en suspensión (compuestos or-gánicos volátiles) que afectan la sa-lud del personal operativo, y/o que contaminan o dañan las paredes, pi-sos y demás superficies que puedan estar cercanas al área de trabajo.

En particular, se han desarrollado cintas de laminación para ensam-blar divisiones modulares de made-ra y aislamientos térmicos y acústi-cos de forma sencilla, mejorando la apariencia de los tapizados y recu-brimientos y garantizando, a su vez, una excelente estabilidad y com-portamiento a lo largo del tiempo.

Incluso, frente a materiales de baja energía superficial 1 esta categoría ofrece cintas de excelente sosteni-miento y agarre.

La principal diferencia entre las cintas de transferencia, frente a las delgadas y las gruesas, es que no cuenta con respaldo; es decir, su cuerpo es ciento por ciento adhe-sivo, lo que permite hacer uniones de mínima tolerancia y empalmes a ras, sin modificar la flexibilidad de los materiales. Adicionalmente, al tener esta construcción, resulta ideal para procesos de conversión tecnológica, como por ejemplo para el enchapado de distintas ca-lidades de madera con formicas, chapillas o melaninas.

Dicha diferencia también trae ven-tajas térmicas; ya que, al no contar con respaldo, hay opciones de cin-tas cuya resistencia térmica es de hasta 210°C, para períodos largos, lo que la hace ideal para aplicacio-nes de mobiliario expuesto a con-diciones térmicas exigentes, tal y como sucede en la fabricación de cocinas y aislamientos térmicos.

Otra diferencia es la presentación, ya que este producto viene en ro-llos de gran formato que superan

anchos de un metro y con espeso-res entre 0.06 mm y 0.12 mm. Los liners son especialmente diseñados para permitir una fácil transferen-cia del adhesivo sobre los sustratos y posteriormente una fácil remo-ción a la hora de pegar el segundo material.

Modo de empleoPara lograr uniones resistentes y du-raderas es indispensable seguir las recomendaciones que describen los fabricantes de las cintas:

1. Es muy importante limpiar previa-mente la zona de unión de ambas superficies, cuidando eliminar tra-zas de grasa, polvo o cualquier tipo de contaminación del área en el que se ubicará la cinta.

Para ello se recomienda limpiar con un paño limpio seco para materia-les porosos, humedecido con alco-hol industrial para materiales lisos. Se advierte no hacerlo con solven-tes agresivos o desengrasantes.

2. En uniones exigentes, se recomien-da aplicar un preparador de super-ficies, el cual aumentará el área de contacto de la cinta, garantizando un mayor grado de humectación del adhesivo y por lo tanto aumen-tando el desempeño de la cinta. El preparador aumenta la cohesión superficial y la penetración del ad-hesivo en los valles y crestas del sustrato.

3. Después de la preparación de las superficies se debe colocar la cinta en una de ellas, ejerciendo presión manual sobre el liner protector, ayudando al asentamiento de esta sobre la superficie. Para esto, se recomienda el uso de herramientas como el rodillo de caucho, la espá-tula plástica o la prensa neumática para obtener una presión uniforme.

4. Posteriormente, se debe retirar el liner protector y posicionar la se-gunda pieza sobre la cara adhesiva expuesta recientemente.

Cinta de laminación o transferencia, ciento por ciento adhesivo.

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5. Por último, hay que ejercer nue-vamente presión sobre la segunda pieza, justo en el área de unión para garantizar la adhesión en esta cara. (Para procesos de laminación, se recomienda solicitar la asesoría del fabricante, para hacer los ajus-tes respectivos).

Qué se obtiene Debido a que el proceso de aplica-ción de las cintas es simple, sencillo y rápido, no requiere de personal con años de experiencia, infraestruc-tura, ni herramientas sofisticadas. Es un método de fácil aprendizaje e incorporación en distintas líneas de producción, lo que ofrece ventajas como:

√ Aumenta las opciones de dise-ños estéticos al lograr ensambles discretos.

√ En el momento de seleccionar la cinta cómo sistema de unión, se puede establecer con anterioridad el consumo que se tendrá de ésta en la producción para tener control de los inventarios, costos y los posi-bles desperdicios.

√ Al ser una tecnología de adhesivos sensibles a la presión que no re-quieren tiempo de curado, con la que se obtiene sujeciones de for-ma inmediata, las capacidades de producción aumentan, por lo que se generan ahorros en almacena-miento y se agilizan los tiempos de entrega al cliente.

√ Esta cinta y su método de aplica-ción no exige el uso de elementos de protección personal complejos o sofisticados, por lo que no de-manda adquisiciones de seguridad costosas.

√ Las herramientas de aplicación son sencillas y económicas. No requieren mayor inversión en mantenimiento ni consumo energético.

√ Al ser un proceso sencillo, los aho-rros se pueden ver reflejados en optimización de la mano de obra.

√ La cinta es un elemento de unión liviano comparado con sistemas tradicionales que contribuye al aligeramiento del peso total del mobiliario.

Finalmente, vale la pena mencionar algunos de los requerimientos para que un ensamble con cintas doble faz

gruesas, delgadas y de transferencia de adhesivo sea satisfactorio:

√ Hay que contar con el área de con-tacto suficiente para que la unión resista la carga. Por lo tanto las uniones a tope no son una opción.

√ La limpieza de las superficies es indispensable.

√ Conocer la energía superficial de los materiales a unir, ya que existen sustratos como algunos polímeros que requieren mayor preparación por su baja capacidad para ser ad-heridos a otros como la madera.

√ El espesor de la cinta debe ser su-ficiente para el grado de planicidad o paralelismo que exista entre las caras de los sustratos a unir cuando se está trabajando con materiales rígidos. En caso de tener una sepa-ración mayor a la mitad del espesor total de la cinta esta cederá con el tiempo y puede presentar fallas.

√ No exponer la cinta a trabajos que excedan su capacidad de resisten-cia térmica.

√ Conviene implementar un proceso de especificación completo y estan-darizado, para no incurrir en erro-res de aplicación, ya que una vez adherida la cinta la labor de remo-ción es compleja.

Ante los temores y paradigmas gene-rados alrededor del factor económico, hay que mencionar que los clientes que actualmente han optado por im-plementar esta tecnología en algunos de sus ensambles, no lo han hecho únicamente por beneficios estéticos, sino que, efectivamente, después de estudios comparativos entre los siste-mas tradicionales de ensamble y los adhesivos sensibles a la presión, los resultados han evidenciado ahorros de dinero y de tiempo, tangibles, cuan-tificables y reconocibles a lo largo del proceso, lo que genera un aumento en la utilidad, no sólo por la disminución en gastos, sino por la mayor capacidad respuesta en tiempos de entrega.

Las cintas doble faz son ideales en combinación con los métodos tradicionales de unión.

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Adicionalmente, la constante investigación en tecnologías de adhesivos contribuye al desarrollo de formulaciones que no sólo han alcanzado un desempeño extraordinario, sino que llegan a un precio atractivo y accesible para la industria de manufactura en general.

Por último, es importante decir que el objetivo de este tipo de alternativas de ensamble no es restarle campo a los sistemas tradicionales de unión, sino por el contra-rio, ampliar las oportunidades de diseño para industria del mueble en Colombia, con el fin de conseguir que sus productos lleguen con la calidad y las cualidades estéticas ideales, para posicionarse competitivamente en un mer-cado internacional de alta exigencia. Son herramientas para hacer realidad el alto poder inventivo y de creación de los profesionales encargados de desarrollar soluciones de mobiliario y estructuras arquitectónicas y decoración de madera.

Citas1) La energía superficial se define como la suma de todas las fuerzas inter-

moleculares que se encuentran en la superficie de un material; es decir, es el grado de atracción o repulsión que la superficie de un material ejerce sobre otro.

2) Basado en 3M VHB Structural Glazing Tapes Documents. 3M™ VHB™ Structural Glazing Tapes for Specified Construction. www.3m.com/vhb/structuralglazing

Autor

* Sandra Patricia Lora Poveda. Diseñadora Industrial de la Universidad de los Andes, con Especialización en Diseño y Desarrollo de Producto de la Universidad Nacional de Colombia. Actualmente, Ingeniera Líder de Aplicaciones para la División de Cintas y Adhesivos Industriales de 3M Colombia. splora@mmm.com

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