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Tipos de tensiones comunes en las uniones con adhesivo
Con independencia del tipo de unión utilizada, es importante conocer las distintas tensiones que se ejercen en un conjunto unido. Los adhesivos y cintas permiten obtener unos resultados óptimos cuando la tensión es bidimensional respecto del adhesivo, pues la carga se distribuye por toda la superficie de la línea de unión. Los adhesivos y cintas ofrecen los peores resultados cuando la tensión es unidimensional respecto del adhesivo, pues la carga se concentra en el borde inicial de la línea de unión. Muchos diseños de uniones convencionales incorporan este tipo de tensiones unidimensionales, por lo que podrían tener que modificarse para incrementar la eficacia de la unión con adhesivo.
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Esfuerzo de tracción
La tracción es una tensión que se ejerce con la misma intensidad en toda la unión. La dirección de la tensión ejercida es recta, en plano y en dirección opuesta a la unión adhesiva. La fuerza se distribuye por toda la superficie de la línea de unión.
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Esfuerzo de cizalladura
La cizalladura es una tensión ejercida tangencialmente respecto del adhesivo, y que hace que los sustratos se solapen entre sí. También en este caso, la fuerza se ejerce en plano y se distribuye por toda la superficie de la línea de unión.
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Esfuerzo de compresión
Al igual que la tensión, la compresión es una fuerza aplicada a una unión en plano y recta. A diferencia de la tensión, la fuerza se aplica en dirección al adhesivo. La fuerza se distribuye por toda la superficie de la línea de unión.
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Esfuerzo de desgarro
El desgarro es una tensión que se concentra en un borde de la unión, y que ejerce una fuerza de palanca sobre esta. Mientras que un extremo de la unión adhesiva experimenta una tensión concentrada en el borde inicial, el otro borde de la unión está sometido, teóricamente, a una tensión igual a cero. El desgarro se produce entre dos sustratos rígidos.
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Esfuerzo de pelado
El pelado es un tipo de tensión que también se concentra en un borde de la unión. Uno de los sustratos es flexible, lo que se traduce en una concentración aún mayor en el borde inicial que en el caso de una unión con desgarro.
Diseñar uniones con adhesivo
Las uniones bien diseñadas para adhesivos sitúan la mayor parte del esfuerzo en modo de tracción, compresión o cizalladura. Esto permite que la fuerza se distribuya por toda la superficie del adhesivo. Las uniones que sitúan el esfuerzo en modo de desgarro o pelado concentran la tensión en el borde inicial, lo que podría dar lugar a errores de pegado prematuros, especialmente en presencia de vibración, impacto o fatiga.
Para optimizar una unión, además del tipo de esfuerzo, podría ser necesario tener en cuenta las dimensiones. Los adhesivos se someten a pruebas y los resultados de rendimiento aproximado se expresan en unidades de fuerza por superficie (p. ej., carga de cizalladura, newtons por metro cuadrado) o de fuerza por longitud (p. ej., pelado, newtons por centímetro). La durabilidad de la unión puede mejorarse configurando las dimensiones de la unión para distribuir las cargas impartidas por superficie.
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La Serie educativa sobre la ciencia de la adhesión es una introducción exhaustiva a la ciencia de la adhesión y al uso de cintas y adhesivos en aplicaciones de diseño. Visite la página sobre la ciencia de la adhesión para ver todos los artículos o elija uno de los temas que se muestran a continuación.
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