Montaje Con Presión

Los adhesivos sensibles a la presión se pueden troquelar en formas complejas para adaptarse a aplicaciones específicas. Foto cortesía de Mactac

Los adhesivos sensibles a la presión pueden unir piezas de espuma, plástico y metal para crear uniones permanentes duraderas. Foto cortesía de Mactac

Los adhesivos a base de caucho suelen ser sensibles al calor y menos eficaces en aplicaciones que requieren exposición a altas temperaturas, como estas piezas de HVAC. Foto cortesía de Mactac

Los adhesivos sensibles a la presión se utilizan en numerosas industrias, incluida la fabricación de dispositivos médicos. Foto cortesía de Mactac

Los adhesivos sensibles a la presión (PSA) han sido durante mucho tiempo una opción para el ensamblaje de piezas en una amplia variedad de aplicaciones.

De hecho, los PSA a menudo igualan o superan las capacidades de rendimiento de otros métodos de unión y fijación, como los tornillos. Pueden unir con éxito piezas de espuma, plástico y metal para crear uniones permanentes y duraderas, o simplemente pueden actuar como ayudas de montaje. Formulados para características de rendimiento superiores relacionadas con el ensamblaje, los PSA pueden abordar todo, desde aplicaciones de alto rendimiento a largo plazo hasta aplicaciones confiables y de bajo costo a corto plazo.

Los PSA reducen los costos, mejoran las capacidades de producción, mejoran la velocidad y la eficiencia de las operaciones de ensamblaje y aumentan la productividad en procesos de ensamblaje complejos. A diferencia de otros métodos de ensamblaje, los PSA eliminan procedimientos que consumen mucho tiempo y equipos engorrosos. Por ejemplo, con los PSA no es necesario taladrar ni mecanizar piezas, como suele ser necesario con los sujetadores mecánicos.

Los PSA también son fáciles de manejar. En comparación, otros métodos de unión suelen requerir la manipulación, mezcla o eliminación de productos químicos líquidos. Sin embargo, con los PSA se eliminan las sustancias químicas. Además, los PSA se pueden colocar de forma limpia y precisa a mano o mediante procesos de laminación asistidos por calor o laminado en frío. Los PSA son conocidos por su integración fluida en procesos de ensamblaje automatizados y tienen un historial de mantenimiento de la estabilidad y la integridad durante el procesamiento.

Gracias a beneficios como estos, los convertidores y fabricantes de equipos originales que utilizan PSA para aplicaciones de ensamblaje de piezas tienen la capacidad de crear productos con perfiles más delgados, troquelados complejos, formas diversas, peso total más liviano y mayor confiabilidad a largo plazo. Si se desea, los PSA también se pueden utilizar junto con sujetadores mecánicos y otros métodos de sujeción tradicionales.

En aplicaciones de ensamblaje de piezas, los PSA generalmente son de dos tipos: a base de caucho o a base de acrílico. Cada uno tiene ventajas y desventajas.

Al combinar caucho natural o sintético con resinas adherentes, antioxidantes, aceites y otros ingredientes, los PSA a base de caucho crean uniones excelentes. Son conocidos por su alto nivel de adhesión a una amplia variedad de sustratos y materiales frontales, así como por su capacidad para recubrir fácilmente. También se adhieren bien a varias superficies de baja energía y difíciles de unir.

Sin embargo, los adhesivos a base de caucho suelen ser sensibles al calor y menos eficaces en aplicaciones que requieren exposición a altas temperaturas. Además, si tienen una exposición prolongada a los rayos ultravioleta (UV) o ciertos químicos, la oxidación puede afectar su desempeño, provocando que los adhesivos a base de caucho se oscurezcan y pierdan adherencia.

Los PSA de base acrílica se formulan mediante la reacción y reticulación de monómeros para crear polímeros resistentes y personalizados con las propiedades deseadas para una aplicación. Los adhesivos a base de acrílico son duraderos; poseer estabilidad y claridad del color; y se adhiere bien a superficies polares como metal o vidrio.

Además, ofrecen propiedades de resistencia ambiental y de resistencia a largo plazo que no se ven a menudo con los PSA a base de caucho, incluida una excelente resistencia a la temperatura, los rayos UV, los productos químicos y la oxidación.

Por supuesto, tanto los adhesivos de caucho como los acrílicos se pueden entregar en distintos grados de rendimiento para una funcionalidad personalizada. Algunos adhesivos están diseñados para tener menos poder de sujeción y cuentan con una capa de adhesivo más liviana para aplicaciones a corto plazo. Otros son más avanzados y ofrecen uniones fuertes con pesos de capa más altos para aplicaciones a más largo plazo.

Las características de rendimiento del PSA se determinan mediante los siguientes métodos de prueba:

Como lo indican los diversos métodos de prueba, la superficie a la que se aplica el adhesivo es un factor importante en el éxito de un PSA. Las superficies rugosas o texturizadas, por ejemplo, pueden crear desafíos de adhesión. Las capas más pesadas tienden a funcionar mejor en dichas superficies. Un adhesivo más suave también ayudará, ya que tiene mejores características de flujo.

De manera similar, la energía superficial puede afectar la capacidad de un PSA para humedecer el sustrato. Por ejemplo, las superficies que tienen una alta energía superficial permitirán que el adhesivo fluya hacia la superficie más rápido y creará una unión inicial más fuerte.

La energía superficial se mide en dinas por centímetro. Los materiales de alta energía superficial, como el cobre, el aluminio, el vidrio y el acero inoxidable, tienen una energía superficial de 150 a 1100 dinas por centímetro. Los materiales de energía superficial media, como el nailon, el poliéster y los fenólicos, tienen una energía superficial de 42 a 50 dinas por centímetro. Los materiales de baja energía superficial, como el polietileno, el polipropileno y el teflón, tienen una energía superficial de menos de 37 dinas por centímetro.

Para maximizar el contacto adhesivo, los ingenieros deben asegurarse de que el sustrato esté seco y libre de contaminantes. La humedad, la grasa, la silicona y los aceites pueden afectar negativamente el rendimiento de los PSA.

Si bien es necesario evaluar la textura y la energía de la superficie para cada aplicación, los PSA se pueden utilizar con numerosos sustratos. Los PSA se adhieren de forma segura e inmediata a una amplia gama de superficies, incluidas madera, metal, vidrio e incluso plásticos de baja energía superficial.

Por ejemplo, en el ensamblaje de equipos de automoción y transporte, los PSA se pueden encontrar de parachoques a parachoques. Con la creciente demanda de vehículos más livianos y con menor consumo de combustible, los PSA están reemplazando a los remaches y otros sujetadores mecánicos, que agregan peso a un vehículo. Los PSA a menudo reemplazan a los sujetadores y tornillos mecánicos en aplicaciones como tachuelas de cables, envoltura de cables, sistemas de frenos antibloqueo, faros, componentes debajo del capó y conjuntos de embrague. Los PSA también se utilizan para unir burletes y otros componentes interiores de vehículos, como tableros, vidrios, espejos, telas y alfombras. Además de la unión, los PSA también pueden proporcionar barreras contra la humedad, amortiguar el ruido y reducir las vibraciones.

Otras aplicaciones de ensamblaje comunes para PSA incluyen:

Independientemente de su aplicación de ensamblaje de piezas de PSA, asegúrese de consultar con su proveedor de PSA para confirmar que tiene la mejor combinación de PSA y sustrato. Para lograr el máximo éxito, el PSA debe combinarse adecuadamente con el sustrato. Por ejemplo, si su superficie tiene baja energía superficial, necesita un PSA diseñado específicamente para aplicaciones de baja energía superficial. La razón más común por la que fallan las aplicaciones de PSA es que se seleccionó el PSA incorrecto para la aplicación y el PSA no se adhirió completamente a la superficie.

Para obtener más información sobre cintas industriales, visite www.mactac.com/industrialtapes, llame al 800-328-2619 o envíe un correo electrónico a [email protected].

Por Janet Page, directora de marketing, Mactac Performance, Grupo de adhesivos, Stow, OH