Guida all'uso degli adesivi strutturali bicomponenti ad uso professionale
Un adesivo strutturale bicomponente è un tipo di adesivo realizzato principalmente con resine acriliche modificate, poliuretaniche o epossidiche. Questi adesivi sono in grado di sopportare grandi sforzi meccanici e possono sostituire i tradizionali metodi di giunzione, offrendo vantaggi tecnologici significativi.
L'utilizzo di adesivi bicomponenti, come quelli della linea Scotch-Weld™ di 3M o Loxeal consente di realizzare prodotti più leggeri e con un design superiore, superando i limiti del fissaggio meccanico. Ciò comporta numerosi vantaggi nella progettazione e nella costruzione del prodotto finito, tra cui un miglioramento dell'estetica, una riduzione del peso e del rumore, una maggiore resistenza alla corrosione e alla fatica, nonché un'efficienza del processo di produzione.
La scelta del collante giusto dipende da vari fattori, tra cui il tipo di fissaggio richiesto, le prestazioni necessarie del prodotto finito, il substrato dei materiali da incollare, il processo di incollaggio, le esigenze estetiche richieste dall'utilizzatore finale e i costi di produzione. È importante considerare anche le differenze tra i tipi di adesivi strutturali disponibili, come gli adesivi epossidici, acrilici e poliuretanici, che presentano caratteristiche e applicazioni diverse.
Per ottenere le massime prestazioni dagli adesivi strutturali, è fondamentale eseguire una corretta preparazione delle superfici.
Considerazioni necessarie per la scelta dell'adesivo perfetto:
Assemblaggio: Valutare il tipo di fissaggio richiesto e le prestazioni necessarie, come flessibilità e resistenza alla pelatura.
Substrato: Considerare i materiali da incollare e le loro condizioni superficiali.
Processo di incollaggio: Adattare la soluzione all'attuale processo di produzione o apportare eventuali modifiche. Valutare la velocità delle diverse fasi e la possibilità di riposizionare il giunto incollato. Verificare restrizioni ambientali, regolatorie o di sicurezza.
Utilizzatore finale: Comprendere come e dove il prodotto finito verrà utilizzato. Valutare se sarà sottoposto a condizioni ambientali avverse, come esposizione a raggi UV, sostanze chimiche, umidità elevata o temperature estreme.
Costi: Ottimizzare il processo produttivo considerando la riduzione di manodopera, fasi di processo, materiali e flusso di lavoro.
Differenze tra adesivi strutturali: epossidici, acrilici e poliuretanici.
Gli adesivi epossidici sono collanti ad alte prestazioni e resistono bene alle alte temperature, solventi ed agenti atmosferici esterni. Sono adatti per metalli, legno e alcuni epossidici flessibili, inclusi plastiche e gomme. Solitamente richiedono la pulizia e l'abrasione della superficie per garantire l'adesione ottimale.
Gli adesivi acrilici sono veloci e versatili, offrendo buone prestazioni di adesione e durabilità, anche se leggermente inferiori agli adesivi epossidici. Sono di facile utilizzo e tollerano meglio la presenza di contaminanti sulle superfici da incollare. Consentono l'assemblaggio di una vasta gamma di materiali, inclusa la maggior parte delle plastiche. Gli adesivi acrilici di nuova generazione possono essere conservati a temperatura ambiente, hanno una scadenza più lunga e un basso odore rispetto agli acrilici tradizionali.
Gli adesivi poliuretanici sono caratterizzati da un'eccellente resistenza all'impatto e una buona adesione alla maggior parte delle plastiche. Si adattano bene a legno, calcestruzzo e gomma. Tuttavia, hanno una resistenza inferiore a solventi ed alte temperature rispetto agli altri tipi di adesivi.
In sintesi, gli adesivi epossidici sono noti per le prestazioni ad alta temperatura, gli acrilici per la versatilità e la facilità d'uso, mentre i poliuretanici sono apprezzati per la resistenza all'impatto. Queste informazioni aiutano a comprendere le differenze tra i vari tipi di adesivi strutturali per fare la scelta più appropriata per specifiche esigenze di progetto.
Gli impieghi indicativi degli adesivi bicomponenti 3M:
Adesivi Bicomponenti Epossidici 3M™ Scotch-Weld™
DP100 Per metalli, vetro, ceramiche e altri materiali. Alta resistenza ai carichi statici. Eccellente fluidità . Ideale per potting. Rigido. A norma UL 94 HB.
DP105 Particolarmente indicato per materiali dissimili, con differenti coefficienti di dilatazione. Elevata tenuta meccanica. Ideale per potting, molto fluido. Molto flessibile.
DP110 Consigliato per incollaggi con metalli e plastiche*, con ottima resistenza a carichi statici e dinamici. Tenace.
DP125 Particolarmente indicato per unire plastiche* e metalli, dove flessibilità e resistenza alla pelatura sono fattori importanti.
DP190 Ottimo per plastiche*, alcuni tipi di gomma e metalli. Molto resistente alla pelatura. Flessibile. A norma UL 94 HB.
DP270 Indicato per applicazioni in elettronica come potting, sigillature, protezioni. Non corrode il rame, non produce calore e quindi mantiene un’ottima stabilità dimensionale in caso di incollaggio di lenti o componenti ottici. Fluido. A norma UL 94 HB.
DP410 Eccellente resistenza a carichi statici e dinamici anche in esterno. Alta resistenza agli urti. Elevatissima resistenza meccanica ed agli agenti atmosferici. Rapido. Tenace.
DP420 Adatto per l’incollaggio di diversi metalli. Tenace. A norma UL 94 HB.
DP460 Analogo al DP410, ma più fluido e con un tempo di lavorabilità più lungo. Tenace. A norma UL 94 HB.
DP490 Eccellente resistenza a carichi statici e dinamici, anche a temperature elevate. Alta resistenza agli urti ed agli agenti atmosferici. Eccellente adesione su metalli e compositi. Tenace.
DP760 Particolarmente indicato per resistere ad elevatissime temperature (230°C). Rigido.
7240 B/A Adatto all’incollaggio di metalli e leghe leggere. Elevata resistenza al taglio e pelatura. Eccellente durabilità.Tenace.
7260 B/A Adesivo adatto per metalli e materiali termoindurenti. Maggiore adesione su alluminio e acciaio inox. Eccellente durabilità . Tenace.
7271 B/A Adesivo altamente tissotropico ideale per imballaggi e applicazioni su superfici verticali.
Adesivi Bicomponenti Acrilici 3M™ Scotch-Weld™
DP8805NS - DP8810NS - DP8825NS Famiglia di adesivi acrilici a basso odore adatti a plastiche* e metalli, anche verniciati a polvere. Elevata resistenza alla temperatura. Non cola.
DP8405 - DP8410 - DP8425 Famiglia di adesivi acrilici adatti all’incollaggio di metalli, ceramiche, legno, plastiche*. Elevata resistenza all’impatto. Non cola.
DP8407 Adesivo specifico per l'incollaggio dei metalli, inclusi acciaio, rame e ottone. Adatto anche all'incollaggio di plastiche*. Elevata resistenza alla temperatura. Non cola.
Adesivi Poliuretanici Acrilici 3M™ Scotch-Weld™
DP610 Trasparente. Resistente agli UV ed all'ingiallimento. Ideale quindi per applicazioni in cui la trasparenza è un fattore importante nel tempo. Fluido. Flessibile.
DP620NS Ideale per l'incollaggio di legno, materiali laccati, metalli e molte superfici plastiche*. Buona resistenza alla temperatura. Non cola.
DP6310NS - DP6330NS Ideali per l’incollaggio di compositi, metalli e plastiche. La buona flessibilità li rende adatti all’incollaggio di materiali dissimili, caratterizzati da differenti coefficienti di dilatazione termica. Non cola.
*Ad eccezione di PE, PP e PTFE
La valutazione delle superfici da incollare: la bagnabilità
La bagnabilità delle superfici si riferisce alla capacità di un adesivo di distribuirsi uniformemente e aderire alla superficie di un materiale. È determinata dalla tensione superficiale e dalle proprietà chimiche della superficie stessa.
Una superficie con una buona bagnabilità consente all'adesivo di diffondersi facilmente, creando una connessione solida e resistente. Al contrario, una superficie con una scarsa bagnabilità respinge l'adesivo, rendendo difficile o impossibile ottenere una buona adesione.
La bagnabilità delle superfici è influenzata da diversi fattori, come la pulizia, la rugosità, la composizione chimica e la presenza di contaminanti. Una superficie pulita, priva di sporco, grasso o ossidazione, tende ad avere una migliore bagnabilità. In alcuni casi, possono essere necessari trattamenti speciali, come la pulizia con solventi, l'abrasione o l'utilizzo di primer, per migliorare la bagnabilità delle superfici.
La bagnabilità delle superfici è un aspetto importante da considerare durante il processo di incollaggio, poiché influisce sull'adesione e sulle prestazioni complessive dell'adesivo. Una corretta preparazione delle superfici, compresa la gestione della bagnabilità, contribuisce a garantire un legame solido e duraturo tra i materiali incollati.
Come preparare le superfici prima dell'incollaggio
La preparazione adeguata delle superfici quindi è essenziale per ottenere risultati ottimali nell'incollaggio. Ciò include l'accurata pulizia per eliminare contaminazioni che potrebbero compromettere l'adesione. 3M Surface Cleaner o Loxeal Pulitore 10 è un prodotto consigliato per preparare le superfici.
In alcuni casi, è preferibile utilizzare trattamenti meccanici per ottenere benefici come un aumento dell'area di contatto effettiva, la rimozione di strati di ossido (nei materiali metallici) o la rimozione di strati superficiali contaminati come distaccanti. Le principali tecniche di trattamento meccanico includono la carteggiatura, la molatura e la sabbiatura.
In situazioni particolari, quando la superficie da incollare richiede una maggiore reattività, possono essere utilizzati trattamenti chimici. Ad esempio, i trattamenti corona o plasma possono migliorare la bagnabilità di specifiche superfici come il polipropilene.
In sintesi la corretta preparazione delle superfici, compreso l'uso di prodotti di pulizia adeguati e l'eventuale utilizzo di trattamenti meccanici o chimici, contribuisce a garantire una migliore adesione tra i materiali incollati. Assicurarsi che le superfici siano pulite e preparate correttamente consente un'adesione solida e duratura.