¿El mejor adhesivo para composites?

Los composites requieren nuevos métodos de unión (más allá de los métodos mecánicos y térmicos tradicionales) para poder optimizar el diseño y el rendimiento. Afortunadamente, los avances en adhesivos estructurales (como epoxis, acrílicos y poliuretanos) han permitido a los diseñadores crear productos que cumplen con los requisitos de integridad estructural sin el uso de sujeciones mecánicas, remaches o soldaduras. Además, estos adhesivos estructurales funcionan bien con varios sustratos, como plásticos, metales y composites sin sacrificar las propiedades de rendimiento.

Incluso los plásticos de baja energía superficial (LSE), como la poliolefina termoplástica (TPO), el polipropileno (PP) y el polietileno (por ejemplo, HDPE), que en el pasado tenían que unirse mecánicamente o soldarse con calor, ahora se pueden unir con adhesivos estructurales especiales.

Para unir composites o materiales mezclados, los montajes mecánicos (como clips, tornillos, etc.) se pueden usar con prácticamente cualquier superficie, pero requieren pasos adicionales para moldear o crear características para el montaje. Esto puede conducir a concentraciones de tensión, que pueden resultar en grietas en el plástico y fallas prematuras. Además, la perforación de orificios en materiales de composite tendrá una resistencia reducida debido a la introducción de discontinuidades en la matriz y fibras de refuerzo. Todos los métodos de fijación mecánicos tendrán un aumento de peso y, a menudo, un acabado estético más mediocre.

La soldadura por calor y fricción es una alternativa común para ciertos composites. Sin embargo, estas técnicas de soldadura son intensivas en cuanto a energía y herramientas y están limitadas en las combinaciones de geometría y sustrato que pueden abordarse. Además de formar uniones fuertes, los adhesivos estructurales pueden reducir los costes generales al tiempo que aumentan la durabilidad de los productos; y suelen ser más ligeros que las sujeciones mecánicas. La durabilidad se mejora porque los adhesivos distribuyen la tensión en toda la zona unida, mientras que las sujeciones mecánicas, los remaches y la soldadura por puntos pueden crear una concentración de tensión que conduzca a puntos débiles en los sustratos. Además, el uso de adhesivos ofrece una forma de sellar toda la zona de unión a la vez que una junta de elevada resistencia. Otra ventaja de la unión mediante adhesivos que hay que tener en cuenta es la facilidad con la que permite combinar diferentes materiales, en comparación con los métodos mecánicos convencionales. Por ejemplo, los adhesivos estructurales evitan la corrosión galvánica entre metales diferentes. Finalmente, el aspecto más limpio de las juntas unidas en comparación con las sujeciones mecánicas permite una fabricación de productos más eficiente y con mejor apariencia sin trabajos de acabado adicionales. Por lo tanto, la unión mediante adhesivos podría ser la mejor opción para unir la próxima generación de plásticos y composites de ingeniería. 

Para la unión de materiales ligeros, se han desarrollado numerosos productos, como los adhesivos de 3M, que son perfectamente adecuados para realizar un llenado o unión eficientes de composites de fibra, sistemas multimaterial y plásticos de bajo consumo energético.

Por ejemplo:

• Adhesivos estructurales de poliuretano monocomponentes y adhesivos estructurales acrílicos o epoxi bicomponentes para la fabricación a base de resina.
• Films de adhesivos estructurales para composites y plásticos a base de resina epoxi de alto rendimiento.
• Las masillas para bordes y relleno de baja densidad son adecuados para reforzar estructuras de nido de abeja de gran rigidez, por ejemplo, en la fabricación de vehículos o aviones.
• Se pueden usar cintas adhesivas de espuma acrílica para reemplazar remaches o clips.

Un ejemplo es el 3M™ Scotch-Weld™ Adhesivo de poliuretano para composites y otros materiales DP6330NS. Pasta de poliuretano verde de dos componentes, que no se descuelga, para unir una variedad de composites, plásticos, metales y madera. Este adhesivo flexible presenta propiedades adecuadas de absorción de energía y fatiga para crear uniones duraderas entre elementos de composite y otros materiales.

Al utilizar adhesivos de tamaño Duo-Pak (DP), confíe en el equipo dispensador de 3M para conseguir una medición, mezcla y dispensado prácticos y precisos. El adhesivo de poliuretano para composites y otros materiales 3M™ Scotch-Weld™ DP6330NS está formulado específicamente para dicho fin, y ofrece excelentes prestaciones y resistencia. Este adhesivo presenta excelentes propiedades de elongación y resistencia a las tensiones para crear uniones duraderas de piezas de piezas de composite y conjuntos multimaterial, como plásticos, metales y maderas. Con una relación de mezcla de 1:1, el tiempo abierto de este adhesivo verde es de 30 minutos y alcanza la sujeción de piezas en aproximadamente 2 horas. El adhesivo presenta una excelente resistencia al agua, a la humedad y a agentes químicos. Aplicaciones recomendadas: Unión de paneles composite o de plástico a marcos metálicos, Unión de composites entre sí. El adhesivo de poliuretano para composites multimaterial 3M™ Scotch-Weld™ DP6330NS pueden reemplazar remaches y tornillos al unir composites a otros sustratos, proporcionando una línea de unión más agradable estéticamente y resistente a la fatiga. También une bien la mayoría de los metales sin necesidad de imprimar.