El objetivo principal de esta nota técnica es documentar la importancia de la selección, preparación y aplicación del adhesivo para garantizar una unión resistente en las interfaces dolly-adhesivo y recubrimiento-adhesivo.
El objetivo básico del ensayo de adherencia es producir un fallo del recubrimiento. El recubrimiento ensayado puede sufrir un fallo en la interfaz entre el sustrato y el recubrimiento o entre las capas individuales de una aplicación multicapa. También puede sufrir un fallo cohesivo dentro de una capa concreta. El adhesivo ideal proporciona, tanto en la interfaz dolly-adhesivo como en la interfaz adhesivo-recubrimiento, una unión más resistente que el punto de fallo del recubrimiento ensayado. Esto garantiza que todos los resultados de los ensayos por tracción sean válidos y significativos.
También es importante que el adhesivo se someta a pruebas previas en el recubrimiento para garantizar que no produzca un cambio visible en las propiedades de los recubrimientos. Lo ideal es que esta prueba se realice desde el momento en que el adhesivo esté completamente mezclado y aplicado al recubrimiento hasta que el adhesivo se haya curado por completo. Cualquier cambio en las propiedades de los recubrimientos podría invalidar los resultados. Nuestras pruebas de laboratorio han demostrado que algunos adhesivos agresivos debilitan lo suficiente determinados recubrimientos, reduciendo su resistencia de unión. En un caso, el adhesivo pareció reaccionar con el recubrimiento, aumentando su resistencia de unión una vez que el nuevo compuesto se curó por completo.
Se llevaron a cabo varios experimentos a lo largo del ciclo de desarrollo del medidor de adherencia PosiTest. A lo largo de esta nota técnica se hace referencia a algunos de estos resultados y conclusiones. Se diseñó y llevó a cabo un experimento adicional para cuantificar estos resultados y facilitar la redacción de este artículo.
Tiempos de curado: el tiempo de curado sugerido para Araldite 2011 en la mayoría de las aplicaciones es de 24 horas. Un experimento consistió en ensayar por tracción 24 dollies tras 24 horas de curado y otros 24 dollies tras 5 días completos de curado. Los resultados fueron muy similares: el fallo de la unión adhesiva se produjo en promedio a 2706 psi tras 24 horas y a 2729 psi tras 5 días. Es probable que este pequeño aumento no sea estadísticamente significativo y ayuda a demostrar que el Araldite 2011 utilizado alcanzó su resistencia de unión máxima dentro del periodo esperado de 24 horas.
Tiempo de trabajo: Araldite 2011 tiene un tiempo de trabajo de 2 horas a temperatura ambiente, lo que puede facilitar la colocación de dollies en trabajos más grandes.
Temperatura de curado: los tiempos mínimos de curado de Araldite pueden reducirse de 15 horas a 5 minutos a medida que la temperatura de curado aumenta de 68 °F a 302 °F. Precaución: la aplicación de calor puede afectar a los recubrimientos y a su adhesión al sustrato.
Proporción de mezcla: es importante respetar la proporción de mezcla entre la resina y el endurecedor al mezclar epoxis de dos componentes. El émbolo único integrado en los tubos de adhesivo Araldite es ideal para controlar las proporciones de mezcla. No obstante, el proceso de mezcla requiere que el usuario preste atención para asegurarse de que no haya obstrucciones que puedan afectar a estas cantidades. También es importante mezclar a fondo la resina y el endurecedor, evitando la formación de burbujas de aire y la entrada de impurezas del entorno.
Espesor del epoxi aplicado: según las instrucciones del fabricante, el espesor ideal de aplicación de Araldite 2011 es de 2 a 4 mils. El espesor deseado suele obtenerse aplicando una cantidad generosa de epoxi sobre la superficie del dolly. Al extenderlo hasta dejarlo liso y uniforme sobre toda la superficie y después colocar con cuidado el dolly sobre la superficie y presionar verticalmente hacia abajo para expulsar el exceso de epoxi, el dolly tiende a autonivelarse dentro del rango de espesor de adhesivo deseado.
Resistencia a la manipulación - Araldite 2011 tiene un tiempo de espera de 7 horas hasta que se alcanza la resistencia total a la manipulación - esto puede requerir que las Dollies se sujeten al revestimiento utilizando cinta adhesiva o un material similar hasta que esté parcialmente curado.
Información sobre la manipulación y el almacenamiento del epoxi: las temperaturas del material para la mezcla, la temperatura de almacenamiento entre usos y la vida útil son también consideraciones importantes cuando se utiliza el adhesivo Araldite.
Siempre que se produzcan fallos inesperados o prematuros, es importante revisar el adhesivo en uso y su proceso de aplicación para ver si hay cambios.
Al margen de otros aspectos, el propio recubrimiento puede ser un factor decisivo en la selección del adhesivo. Se han recibido muestras de diversas aplicaciones a través del programa de muestras de clientes de DeFelsko.
Al ensayar una muestra de recubrimiento UV fino sobre policarbonato transparente, el epoxi Araldite solo logró un 20 % de desprendimiento del recubrimiento y un 80 % de fallo en la interfaz adhesivo-recubrimiento. El fallo se produjo alrededor de 400 psi. Al sustituir Araldite por un adhesivo Loctite Glass Bonding, se obtuvo el desprendimiento deseado del 100 %, con una resistencia esperada de 600 psi.
En otra muestra, un recubrimiento liso similar al teflón sobre aluminio, el epoxi Araldite y varios otros adhesivos presentaron un 100 % de fallo en la interfaz adhesivo-recubrimiento a menos de 100 psi. El adhesivo Loctite Glass Bonding permitió obtener desprendimientos parciales por encima de 1500 psi, pero la repetibilidad no fue suficiente para recomendarlo directamente. Se recomendó al usuario colaborar con los fabricantes de adhesivos para encontrar una alternativa más adecuada para la aplicación.
Muchos clientes preguntan por el uso de cianoacrilatos, adhesivos monocomponentes conocidos comúnmente como «pegamentos instantáneos», en lugar del epoxi bicomponente suministrado. Los cianoacrilatos destacan por sus tiempos de curado más rápidos, facilidad de aplicación y resistencia cohesiva relativamente elevada. Su mayor inconveniente es que tienden a presentar fallos adhesivos a resistencias de unión más elevadas, tanto en la interfaz dolly-adhesivo como en la interfaz recubrimiento-adhesivo. Aun así, pueden ser aceptables e incluso preferibles en aplicaciones específicas de baja resistencia de unión.
Debe tenerse en cuenta que incluso los adhesivos de curado rápido, como los cianoacrilatos (con tiempos de trabajo medidos en minutos en lugar de horas), presentan aumentos significativos de resistencia de unión al aumentar el tiempo de curado. En un experimento noruego bien documentado, 4 cianoacrilatos diferentes mostraron aumentos significativos de resistencia de unión al incrementar el tiempo de curado de 1 a 5 horas a temperatura ambiente. Los aumentos oscilaron entre el 7 y el 21 %. Además, la variación entre los resultados de los cianoacrilatos tendió a disminuir al aumentar el tiempo de curado.
Aunque se recomienda Araldite 2011 como adhesivo multiuso aceptado en el sector, corresponde al usuario seleccionar el adhesivo que mejor cumpla los requisitos del ensayo de adherencia para su aplicación. Si el adhesivo seleccionado no reacciona con el recubrimiento, es una opción aceptable siempre que la mayoría de los fallos de adherencia se produzcan dentro de una capa individual de recubrimiento, entre capas de recubrimiento o entre el recubrimiento y el sustrato.
Ž Informe de ensayos de adherencia del Instituto Nacional de Tecnología, Noruega, 1996
