Trabajo de adhesión en placas de acero

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EVALUACIÓN DEL TRABAJO DE ADHESIÓN TERMODINÁMICO EN PLACAS DE ACERO AISI 4140 Y PISTAS DE RODAMIENTO UTILIZANDO ADHESIVOS ANAERÓBICOS
G. GARCÍA 1, H. CASANOVA 2, P. ARAQUE 2, A. TORO 1 1 Grupo de Tribología y Superficies, Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín gts@unalmed.edu.co, gegar@epm.net.co 2 Grupo de Coloides, Instituto de Química, Universidad de Antioquia,Medellín casanova@matematicas.udea.edu.co

RESUMEN

Se evaluó el trabajo de adhesión termodinámico de placas planas de acero (AISI 4140 y AISI 52100) en contacto con dos adhesivos anaeróbicos de uso comercial, mediante la medición de los ángulos de contacto termodinámico de avance y retroceso obtenidos por el método de inmersión y emersión. Se utilizó el método de van Oss para calcular lascomponentes polares y no polares de adhesión para cada par metal-adhesivo. Se analizó también el efecto de la aplicación de un activador de superficie (primer) sobre el trabajo de adhesión en húmedo y se relacionaron los resultados con las características químicas y físicas de las placas. Los resultados indicaron que la aplicación del primer tuvo un efecto importante sobre la mojabilidad de los adhesivos,pero pequeña influencia en el trabajo de adhesión medido. Por otro lado, se encontraron diferencias importantes en la respuesta de los dos adhesivos estudiados, fundamentalmente en virtud de su composición química y propiedades reológicas.

PALABRAS CLAVES: Trabajo de adhesión, Ángulo de contacto, Energía libre de
superficie, Adhesivo anaeróbico, Activador de superficie.

1. INTRODUCCIÓN
Ennuestro medio es común que en muchas aplicaciones la selección de adhesivos industriales se lleve a cabo a partir de criterios empíricos, pues generalmente se desconocen los

mecanismos superficiales, interfaciales, y las variables que afectan la adhesión, la cohesión y las propiedades mecánicas esperadas de una junta adhesiva. No se hace, en general, una caracterización de propiedades como laresistencia al corte por tracción, por torsión pura, por

III CONGRESO INTERNACIONAL DE MATERIALES – SIMPOSIO MATERIA 2005 – VIII CONGRESO NACIONAL DE CORROSIÓN Y PROTECCIÓN

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rasgado (peeling), ni tampoco de la geometría e integridad de las superficies, o de las características físicas y químicas de los materiales de la junta, entre otras. La situación es aún más compleja sise tiene en cuenta que en la información reportada en la literatura, se presentan un gran número de ensayos (pruebas destructivas y no destructivas) para evaluar el comportamiento de las juntas adhesivas, pero los resultados presentan altos índices de dispersión. Algunas investigaciones recientes confirman que los parámetros superficiales y los mecanismos que influyen en la resistencia de unaunión adhesiva son aplicables a casos particulares, y no ha sido reportado hasta el momento un modelo general que relacione estos parámetros con el comportamiento mecánico de las juntas [1]. En este artículo se presentan los resultados de las mediciones del trabajo de adhesión termodinámico en una junta compuesta por un material utilizado para la fabricación de ejes de transmisión en sistemasmecánicos, un acero utilizado en la fabricación de anillos para rodamientos y dos adhesivos comerciales para juntas metal-metal. Se utiliza la teoría propuesta por van Oss y Good [2], cuyo principio de aplicación se fundamenta en el cálculo de las componentes ácido-base de la energía libre de superficie (ELS) [3,4], necesarias para evaluar el trabajo de adhesión termodinámico de cada acero cuando entra encontacto con cada uno de los adhesivos líquidos comerciales, con y sin la presencia de activador de superficie (primer). Este método ha sido ampliamente discutido por Della Volpe, C. et al. [3,4], y se utiliza para evaluar el trabajo de adhesión termodinámico producto de la interacción molecular de las superficies

porque suministra información experimental relacionada con la compactibilidad...