Fijación del acero inoxidable mediante adhesivos

Las técnicas de unión mecánica para los aceros inoxidables son varias, a través de fijaciones mecánicas: tornillos, clinchado, engatillado, remachado o pernos. Estas técnicas de unión ofrecen ciertas ventajas como posibilitar la unión de materiales dispares y la unión de piezas de espesor variable así como evitar zonas afectadas térmicamente.

La fijación mediante adhesivos es otra técnica que se utiliza para unir juntas mecánicas o para unir láminas finas de inoxidable a una superficie. Esta técnica se utiliza en la fabricación de electrodomésticos, aparatos electrónicos, muebles, rotulación, señalética, en el transporte, en la arquitectura y en la escultura.

Un ejemplo de su uso en la arquitectura es el edificio sede de BBVA en Madrid, España cuya piel es de acero inoxidable pegada a cada panel con cinta 3M™ VHB™

Un ejemplo en el uso del transporte son los fabricantes de autobuses que construyen los mismos con bastidores hechos con perfiles de acero inoxidable (frecuentemente ferrítico) y la piel (lámina de acero inoxidable) se fija mediante adhesivo a este bastidor. Este sistema prolonga la vida útil del vehículo y reduce su peso.

Un ejemplo en el uso de la señalética lo encontramos en el Museo Nacional Centro de Arte Reina Sofía en Madrid donde se unió la lámina de acero inoxidable con adhesivo epoxi 3M™ Scotch-Weld™ 7260 B/A.

En la siguiente fotografía podemos ver a detalle.

Un ejemplo en el uso de la escultura, es la cinta VHB que se utilizó para unir paneles de inoxidable acabado BA (espejo) en la parte superior de la escultura “Haceros inolvidables. Los primeros 100 Años del Acero Inoxidable: 1912-2012” que se ubica en la Plaza Estado de México en Cuititlán Izcalli, EDM. México.

Te invitamos a ver un video en donde se muestra cómo realizaron la unión de algunos componentes de la escultura empleando dicha cinta.

El uso de adhesivos se ha ido abriendo paso progresivamente en la industria como una alternativa a las tradicionales uniones mecánicas o soldadas, ya sea mediante adhesivos líquidos o mediante cintas adhesivas de alto rendimiento.

¿Qué ventajas ofrece frente a las otras técnicas de unión?…

• La unión adhesiva distribuye uniformemente los esfuerzos por toda la superficie pegada a diferencia de las uniones mecánicas que son puntuales y por tanto, provocan concentración de tensiones.
• Es más flexible que la unión mecánica o soldada por lo que tiene un mejor comportamiento frente a impactos, vibraciones o tensiones por dilatación diferencial.
• Con adhesivos no hay problema al unir metales diferentes, se evita el efecto de par galvánico.
• Los adhesivos además de unir, sellan, por lo que con un solo producto se cumplen dos funciones.
• La unión con adhesivos no daña la superficie. Por ejemplo, se eliminan los taladros requeridos por los tornillos y remaches o la agresión térmica de la soldadura.
• No requiere aporte de energía ni personal certificado como en el caso de la soldadura.
• La mejora estética es considerable ya que la unión adhesiva es invisible.
• No modifica el aspecto superficial, la geometría o la microestructura de las áreas montadas.
• Con un diseño correcto, las juntas ofrecen una excelente resistencia a la fatiga.
• Proporciona aislamiento térmico, eléctrico o acústico.

Sin embargo, el uso de adhesivos también presenta ciertas limitaciones.

 ¿Cuáles son?…

• Frente a pesos o esfuerzos elevados -si hay poca superficie de contacto- la unión adhesiva es menos resistente que la unión mecánica. (Un adhesivo epoxi típico puede alcanzar los 30-35 MPa de resistencia a la tracción).
• Dado que la gran mayoría de los adhesivos industriales son polímeros orgánicos, la resistencia al calor está limitada a 250-300°C.
• Las uniones adhesivas no son desmontables –salvo usando contados productos muy específicos- aunque tampoco lo son las remachadas o soldadas.
• Se requiere de una preparación cuidadosa de las superficies para asegurar la durabilidad.

Cuando se quiere realizar un proyecto con unión adhesiva es imprescindible conocer de antemano los esfuerzos que vayan a recaer sobre la unión, las condiciones ambientales, el posible contacto con agentes químicos y cualquier otra circunstancia que pudiera afectar el funcionamiento del adhesivo. Hay que tener en cuenta que estas uniones tienden a tener cierta sensibilidad a la humedad.

Recomendaciones al momento de la fijación mediante adhesivos:

1. Las superficies deben estar limpias, secas y exentas de grasa, óxido, polvo o cualquier otro contaminante. Para ello se suelen limpiar con un disolvente de evaporación rápida como la acetona o alcohol isopropílico. Un tratamiento más efectivo es la abrasión, precedida y seguida de la mencionada limpieza con disolvente.
2. El adhesivo se debe aplicar en la cantidad necesaria con la distribución adecuada y respetando el tiempo abierto estipulado en su hoja técnica (hay que tener en cuenta que este tiempo varía en función de la temperatura ambiente –se acorta al subir la temperatura y viceversa-).
3. Las piezas pegadas no deberán tocarse mientras el adhesivo no haya secado lo suficiente. Esto puede significar pocos minutos o varias horas, dependiendo del producto y del peso de las piezas, salvo que se utilicen cintas adhesivas (en vez de adhesivos líquidos), caso en el cual las piezas quedan sujetas inmediatamente.

Referencia bibliográfica:

Fernando Ballesteros Macho, Ingeniero en Aplicaciones 3M España. “El adhesivo como alternativa a la unión mecánica o soldada”. Revista # 83 de Cedinox. Diciembre 2018.