Trabajo

UNIONES ADHESIVAS
Todos los procesos que se han analizado hasta este punto utilizan un metal para establecer
la umón entre dos piezas metálicas o cerámicas. El enlace adhesivo se distingue
porque el material de la unión es un polímero o, con menor frecuencia, un cerámico. La
aleación no es posible, y la resistencia de la umón se basa completamente en la adhesión
del adhesivo con el sustratode metal o de polímero, y en la resistencia misma del
adhesivo. La adhesión entre las superficies de metal y de polímero no se ha comprendido
completamente, pero es claro que únicamente las fuerzas secundarias de enlace tienen
una función. La resistencia a la unión es, en general, menor que cuando se establecen
enlaces primarios (metálicos, covalentes o iónicos,) y esto debe ser considerado enel diseño de las uniones.
La unión adhesiva tiene muchas ventajas: sólo implica bajas temperaturas, así que
no ocurren cambios indeseables en la mayoría de los materiales de los sustratos; la
superficie exterior permanece lisa; se pueden unir materiales disímiles y calibres delgados;
el adhesivo contribuye a la adsorción de energía en las cargas de impacto y en la
presencia de vibraciones,y es posible realizar ensambles complejos a baj o costo.
La tecnología de las uniones adhesivas ha avanzado hasta el punto donde se pueden
construir confiablemente estructuras de soporte de carga. Las aplicaciones incluyen
estructuras críticas como las superficies de control y fuselajes completos de aeronaves,
además de un sinnúmero de aplicaciones en los campos automotriz, de artículoselectrodomésticos y de consumo. Asimismo, los adhesivos se usan también para sellar,
amortiguar vibraciones, aislar y para otras aplicaciones no estructurales. Aquí nuestro
interés son las aplicaciones de soporte de carga, para las que se emplea una clase de
adhesivos denominada adhesivos estructurales.
1 8-9- 1 Características de los adhesivos estructurales
La terminología es un poco imprecisa,pero un adhesivo estructural es el que establece
una unión permanente entre dos partes de mayor resistencia (adherendos). Se espera
que la unión retenga su capacidad de soporte de carga durante un largo periodo, baj o
una gran variedad d e condiciones ambientales, a menudo hostiles. D e esta manera, un
adhesivo estructural debe poseer un número de atributos deseables; muchos de éstos
estánligados a las propiedades de los polímeros, y un repaso del capítulo 1 3 puede ser
útil en este punto.
1. El adhesivo debe tener suficiente resistencia cohesiva a la temperatura de servicio.
La resistencia al corte está gobernada por la composición (Hg. 1 8-26) aunque, para
aplicaciones a largo plazo, la resistencia a la termofluencia -que generalmente es menor
que la resistencia a corto plazo--es de gran interés. Muchos adhesivos son termofijos
y en ellos el grado de enlazamiento cruzado se puede incrementar para elevar la
resistencia a la termofluencia, aunque normalmente a costa de la flexibilidad del enlace.
Por ejemplo, en los epóxicos una separación promedio de los enlaces cruzados de < 2 nm
proporciona un enlace fuerte pero frágil; se obtiene alguna tenacidad aumentando laseparación hasta aproximadamente 3 nm, y a > 3 nm el enlace se vuelve suave y flexible.
La resistencia a la termofluencia también se incrementa al agregar rellenos. Éstos
son particularmente importantes en los termoplásticos, pero también se usan para mejorar
las propiedades de impacto de los termoestables.
2. El adhesivo debe ser capaz de distribuir los esfuerzos impuestos en el servicio.La flexibilidad ayuda a reducir las concentraciones de esfuerzos que se originan de las
cargas mecánicas, da mayor resistencia a la fatiga a la unión adhesiva y evita la separación
catastrófica repentina en el caso de la falla de la unión. Aun en ausencia de cargas
mecánicas, los esfuerzos se generan durante el ciclo térmico porque los polímeros tienen,
en general, coeficientes de...