Union Pegada

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Uniones pegadas

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Introducción a la practica de uniones de materiales usando pegamentos

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  • Uniones pegadas

  • OBJETIVO DE LA SESINIdentificar los principales procesos y materiales utilizados para realizar uniones fijas. Uniones por pegado.

  • INTRODUCCINLos egipcios usaban la goma arbiga del rbol de la acacia, huevo, blsamos y resinas de los rboles para unir maderas y otros materiales.El hombre de NEANDERTHAL usaba el alquitrn vegetal en armas (Alemania 80000 aos). Posteriormente era usado para impermeabilizar barcos.Actualmente las colas naturales han sido sustituidas por las artificiales (siglo XX).

  • ADHESIVOS

    Segn Norma DIN 16920: "El pegamento es una sustancia natural no metlica o sinttica utilizada para pegar dos materiales mediante adhesin y cohesin sin deformar substancialmente la junta y el material." La evaporacin o la reaccin qumica endurece la pelcula de pegamento, manteniendo unidos los materiales.Proporciona la fuerza de atraccin fsica necesaria entre dos superficiessustrato + adhesivo + sustrato

  • El material al cual se adhiere el adhesivo se denomina sustrato o adherente.Normalmente el adhesivo o aglomerante que une las fibras o chapas de madera se compone de resinas de urea-formaldehdo (UF).

  • ComposicinLa naturaleza exacta de las composiciones no es difundida por los fabricantes.Composicin tpica de muchos adhesivos:POLMERO: Forma la masa del adhesivo y contribuye a su resistencia en las 3 dimensiones. SOLVENTE: Debe estar presente para llevar el adhesivo al estado lquido.CARGAS: para reducir costos o mejorar ciertas propiedades como la resistencia al despegue.ADHESIVADORES: contribuyen al pegado mientras el adhesivo an est sin curar, sin secar.PLASTIFICANTES: Ablandan la pelcula final del adhesivo e imparten flexibilidad.ADITIVOS VARIOS: retardadores de inflamacinestabilizadores de luzcolorantes yagentes de control de viscosidad.

  • Pegamentos "con base de disolventes" se licuan con disolventes orgnicos tales como la acetona o la gasolinaPegamentos "sin disolventes" estn licuados con agua, el disolvente ms natural.

  • La adherencia se basa en dos tipos de enlaces:Fuerzas-enlace de Van Der Waals son la base de la adherencia. Estas fuerzas de atraccin actan entre el adhesivo y el sustrato.Uniones qumicas, producen el tipo de adherencia ms resistente. Estas fuerzas de atraccin actan entre el adhesivo y el sustrato.FUERZAS EN EL PEGADO

  • El trabado mecnico tiene un papel en la adherencia; sin embargo, no suele ser el mecanismo primario.Un pequeo porcentaje de un cido orgnico o cido de acrilonitrilo mejora la adherencia de los polmeros.

  • Mojabilidad o HumectacinAl fluir el adhesivo y encontrar un valle ste fluir dentro del valle (buen mojado) o har un puente sobre ste (mal mojado).Los procesos de limpieza se pueden evaluar con el ensayo de rotura de gotas de agua.CONSIDERACIONES

  • TIPOS DE ADHESIVOSSegn requerimientos de usoSegn estabilidad al calorSegn la composicin qumicaSegn los mtodos de curado

  • Segn requerimientos de uso:Adhesivos Estructurales:soportan cargas mayores que el peso del adherente.alas de avionescarroceras bsicas de automotores.Adhesivos de sostn:soportan solamente el peso de los adherentes.adhesivos para azulejos, etc.Adhesivos selladores:prevenir el paso de fluidos. selladores para parabrisas, etc.

  • Adhesivos termoplsticos: se ablandan y fluyen cuando son calentados; se solidifican al enfriarse.Adhesivos termoendurecibles: pueden carbonizarse si son calentados a temperaturas elevadas pero no fluyen.Segn estabilidad al calor:

  • Segn la Composicin Qumica:

    Fuentes animales:colas de protenas animales obtenidas de cueros y huesos encolado de objetos de maderacontienen normalmente 15% de agua y de 1- 4% de sales inorgnicas.protenas de la leche(casena)prcticamente insolubles en aguapegado de paquetes de cigarrillos y cintas de papel, etiquetas resistentes a la humedad e industria del embalaje.Instrumentos musicales

  • Fuentes vegetales: adhesivos basados en almidones (hidratos de carbono: engrudo).El maz es la mayor fuente de adhesivos utilizados en la manufactura de cartones y otros productos del papel, tienen pobre cohesividad y pobre resistencia al agua.Tambin las gomas naturales y los adhesivos asflticos.

  • Adhesivos Sintticos: Basados en materiales qumicos.Pegamento de contactoPegamento epxicoPegamento calienteCianocrilatos o pegamento instantneo.Pegamento anaerbicoPoliuretanoAcetato de polivinilo (PVA) o pegamento blancoResina aliftica o pegamento amarillo de carpinteroMasillas de silicnAdhesivo en aerosolFormaldehdo de urea o resina plstica

  • Segn los Mtodos de curado:

    Por SOLIDIFICACIN (selladores a base cera o parafina)Por EVAPORACIN DE SOLVENTE (cementos base goma y las colas blancas)Por REACCIN QUMICA

  • Por REACCIN QUMICA:Son polmeros reactivos que curan por polimerizacin.Adhesivos de 2 componentes (endurecedor y resina) Adhesivos de 1 componentesustancia endurecedora que no reacciona a temperatura ambiente.el segundo componente reactivo se obtiene del medio ambiente (humedad, O2)

  • Por REACCIN QUMICA: Clasificacin:REACCIN ANAEROBICAEXPOSICIN A LA LUZ ULTRAVIOLETAREACCIN ANIONICA (cianoacrilatos)SISTEMAS DE ACTIVACIN (acrlicos modificados)CURADO HMEDO (siliconas, uretanos)

  • POR REACCIN ANAEROBICA

    Son materiales monocomponentes que curan a temperatura ambiente. El componente que inicia el proceso de curado permanece inactivo en presencia de oxgeno.Materiales activos: Acero, Latn, Bronce, Cobre, Aluminio Comercial, Fundicin.Estos pegamentos se endurecen catalticamente.Utilizados en el hogar y en el taller como fijador de tuercas.

  • POR LUZ ULTRAVIOLETA

    El tiempo de curado de estos adhesivos depende de la intensidad y longitud de onda la luz U.V.curado por mecanismos secundariosla polimerizacin se completa por diversos sistemas: AnaerbicoCalorActivadoreshumedad ambientaloxigeno atmosfrico.

  • POR REACCIN ANINICAPolimerizan al contacto con superficies ligeramente alcalinas (PH > 7)Los mejores resultados se obtienen cuando los valores de humedad relativa esta entre el 40 y 60 .

  • Aplicar slo la cantidad de adhesivo necesaria para llenar la holgura de la unin.Superficies limpias aseguran una mayor resistencia de la unin.La adhesin se mejora:quitando pelculas superficiales no deseables.Desengrasando.con abrasin mecnica.PREPARACIN DE LA SUPERFICIE

  • PRETRATAMIENTOS QUIMICOSUso de solventes que se evaporan sin dejar residuos. frecuentemente se usan los sistemas de desengrases por vapor.limpieza con un trapo o cepillado se obtiene un mejor resultado.

  • PRETRATAMIENTOS MECNICOSCapa de xido no se puede eliminar con el desengrasadoDespus del granallado, lijado, cepillado, etc., las piezas se han de desengrasar para eliminar todas las partculas residuales.Si se han de unir plsticos o piezas de caucho se ha de eliminar en forma mecnica la capa superficial o capa de vulcanizado, la que generalmente contiene agentes desmoldantes.

    PRETRATAMIENTO DE IONIZACION DE LA SUPERFICIE

  • El adhesivo en estado lquido debe tener menos tensin superficial que el sustrato. El sustrato debe ser suficientemente rugoso.La viscosidad del adhesivo debe ser tal que las asperezas del sustrato sean mojadas completamente.Si se espera un medio agresivo, debe garantizarse la capacidad de enlaces covalentes ya que estos contribuyen a la estabilidad de los tomos combinados.CONDICIONES GENERALES PARA UNA BUENA ADHESIN

  • CLASIFICACIN DE LAS UNIONESEl diseo de juntas debe cumplir con dos fundamentos:La junta se debe efectuar con la mxima cantidad de rea de pegado.Se debe usar una geometra favorable en el diseo de la junta.Existen cinco clases de esfuerzos.

  • Uniones pegadasVENTAJAS

    Distribucin uniforme de la tensin.La unin es ms resistente a las tensiones de flexin y fatiga por vibracin.No se produce una distorsin del sustrato.Combinacin de materiales distintos.Los adhesivos tambin actan como selladores.Aislamiento.Ahorro de Peso.Une superficies con formas irregulares.Reduccin del nmero de componentes.Mejora el aspecto del producto.DESVENTAJAS

    El tiempo de curado. Muchos adhesivos requieren varios minutos para alcanzar la fuerza necesaria de unin, y varias horas para desarrollar una total resistencia, y algunas operaciones de montaje no aceptan esta limitacin de tiempo.La necesidad de preparar la superficie. Esto contribuye al costo total de la operacin y puede causar problemas de control de calidad.Si es necesario un desmontaje eventual ste se podr realizar, pero luego se debern preparar nuevamente los adherentes.Las uniones no son igualmente fuertes en todas direcciones. Son ms fuertes en compresin, traccin y esfuerzos cortantes, pero ms dbiles a las fuerzas de clivaje (despegue) y pelado (desprendimiento).Lmites de temperatura. Muchos pierden rpidamente resistencia pasando 150C. Aunque se han desarrollado de mayor resistencia a la temp. a veces son ms caros y requieren de un control ms cuidadoso.

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    GUA DE PEGAMENTOS Y ADHESIVOS