Una pregunta básica que muchos ingenieros de diseño tienen al pensar en ensamblar sus productos es: ¿Cuáles son las diferencias entre adhesivos y selladores, en qué trabajos son mejores y cómo decido cuáles usar para qué materiales y aplicaciones?
Gracias adhesivos y selladores a veces puede estar hecho de materiales similares, con tiempos de procesamiento similares, las diferencias no siempre son obvias. Aunque ciertas químicas funcionan mejor como una u otra, muchas tecnologías adhesivas también se pueden formular como selladores. Sin embargo, los selladores no suelen tener la capacidad de adhesión suficiente para mantener juntas dos superficies. No se utilizan como materiales de unión primarios y están sujetos a fluencia bajo carga. Los selladores se utilizan generalmente en superficies exteriores.
¿Cuáles son las principales diferencias entre adhesivos y selladores?
Las principales diferencias entre adhesivos y selladores son la resistencia y otras características físicas asociadas con la resistencia. En general, los adhesivos tienen mayor resistencia y menor alargamiento en la rotura que los selladores: los adhesivos generalmente tienen más de 1000 psi de cizalla, mientras que los selladores tienen menos de 1000 psi de cizalla.
En consecuencia, los adhesivos son más rígidos y duraderos que los selladores, ya que están diseñados para mantener dos superficies pegadas entre sí durante largos períodos de tiempo con la suficiente fuerza para que no se puedan separar. Tienen una estructura molecular más compleja y altamente reticulada que la de los selladores, lo que ayuda a su capacidad para sujetar y unir superficies. También tienen mayor cohesión, lo que da como resultado valores de resistencia más altos.
Los adhesivos generalmente se dividen en tres tipos básicos: endurecidos físicamente, curados químicamente y sensibles a la presión. Los adhesivos endurecidos físicamente comienzan en forma líquida que se endurece después de la aplicación y vienen en uno de tres tipos: solvente orgánico, base agua o termofusible. Pueden tener una amplia gama de propiedades y usos, y su composición química es muy amplia. Los adhesivos curados químicamente, tanto de uno como de dos componentes, son generalmente muy fuertes y resistentes a la temperatura, la humedad y muchos productos químicos. Sus químicas incluyen cianoacrilatos, siliconas, metacrilatos de metilo y uretanos. Los adhesivos sensibles a la presión permanecen viscosos y no solidifican por completo, por lo que la temperatura y la carga pueden afectar la calidad de la unión que forman.
Los selladores son mucho más flexibles que los adhesivos, ya que generalmente contienen un elastómero, con una estructura molecular que está reticulada libremente y generalmente tiene una consistencia similar a una pasta. Esto les permite llenar espacios entre las superficies de los componentes o sustratos para formar barreras herméticas y herméticas. En comparación con los adhesivos, los selladores generalmente tienen mayores tasas de contracción.
Los selladores generalmente se dividen en tres tipos: un componente, dos componentes y cintas. Los tipos de un componente son los más comunes y se pueden aplicar fácilmente, y los productos químicos incluyen silicona, uretano, acrílicos a base de solventes, butilos a base de solventes, látex a base de agua, polímero modificado con sililo (SMP) y polisulfuros. Los tipos de dos componentes, que comprenden un activador y un componente base, requieren equipos de mezcla y aplicadores. Sus químicas incluyen silicona, uretano y polisulfuros. Los tipos de cinta selladora son comúnmente químicos de butilo.
¿Cuáles son los diferentes usos de los dos materiales?
Al decidir qué tipo de adhesivo o sellador elegir, los ingenieros deben hacerse varias preguntas diferentes para identificar cómo se usará en sus aplicaciones.
Las preguntas iniciales incluyen ¿de qué material está hecho el objeto que se va a unir y qué condiciones necesita para sobrevivir? Primero, ¿es un vínculo estructural o no estructural? ¿La unión tiene que soportar un objeto portador de carga? En ese caso, se requiere un adhesivo estructural. ¿O se adjunta a otra cosa que está soportando la carga, como remaches o soldaduras? En ese caso, se necesita un adhesivo no estructural o un sellador, dependiendo del trabajo a realizar.
A continuación, al elegir un adhesivo o un sellador, ¿cuáles son los materiales del sustrato y las condiciones térmicas y ambientales que debe soportar la unión? Algunos adhesivos se adhieren mucho mejor a ciertos tipos de materiales de sustrato, como cerámica, vidrio o metales y plásticos específicos. Las condiciones ambientales pueden incluir los tipos de tensiones (compresivas, de tracción o torsión, intermitentes o constantes) y la carga, la temperatura de funcionamiento y la exposición química en la que se utilizará una unión. Las condiciones más especializadas pueden ser la necesidad de proporcionar aislamiento térmico o acústico, propiedades eléctricas, propiedades ópticas o estabilidad a los rayos UV, para actuar como una barrera contra el fuego o para mostrar una cierta apariencia de superficie.
Otras consideraciones pueden incluir sustratos de unión con diferentes propiedades mecánicas, como diferentes alargamientos bajo tensión o diferentes coeficientes de expansión térmica. Para los selladores, esto requerirá suficiente alargamiento y flexibilidad para acomodar los requisitos de ambos materiales del sustrato. También puede ser necesaria una baja contracción después de la aplicación.
Las condiciones adicionales para los adhesivos pueden incluir diferentes tipos de preparación de la superficie requerida, ya sea que el espacio de unión debe ser delgado o grueso, si la pieza está orientada horizontal o verticalmente, la vida útil requerida y el equipo de aplicación, y si se necesita curado térmico o ultravioleta (UV) . Todas estas y otras consideraciones pueden afectar la facilidad con que los adhesivos se pueden integrar en la línea de producción existente.
Después de tomar estas decisiones, los ingenieros pueden comenzar a seleccionar químicos específicos.
Ejemplos de aplicación:
Los adhesivos de todo tipo se utilizan en una variedad extremadamente amplia de aplicaciones comerciales e industriales. Aquí hay una muestra:
- Motor eléctrico de unión magnética
- Reparación de postes telefónicos
- Reparación de bolera
- Unión estructural compuesta
- Montaje de dispositivos médicos
- Panel interior de unión
- Relleno de borde de panal
- Reparacion general de aeronaves
- Sellado de costuras automotrices, unión de paneles del cuerpo y piezas de moldura.
Las aplicaciones para selladores de un componente incluyen calafateo doméstico a base de silicona y agua, uretanos para reparación marina y unión de la piel de vehículos recreativos, acrílicos a base de solventes para uniones de plástico y metal de uso general, selladores de techo de butilo a base de solventes y selladores de ventanas de polisulfuro o SMP . Las cintas de butilo se utilizan para la instalación de burletes y electrodomésticos.
Los tipos de dos componentes se usan generalmente para aplicaciones más exigentes. Estos incluyen uretanos para la unión del parabrisas, selladores de polisulfuros para aviones y tanques de combustible militares, y siliconas para encapsulación o como espumas para barreras contra incendios en la construcción.
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El contenido de la publicación del blog de este mes fue proporcionado por Gluespec® – un servicio de Ellsworth Adhesives.
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