O rápido desenvolvimento tecnológico das últimas décadas permitiu que grandes evoluções ocorressem nos modelos de produção industrial, e por sua vez nos métodos de montagem. Um exemplo claro disso é o uso de adesivos industriais em substituição aos métodos tradicionais de montagem como parafusos, grampos, porcas e outros sistemas de fixação mecânica.

Cianoacrilatos e epóxis fazem parte dessas tecnologias que são hoje recorrentemente empregadas no sistema de manufatura, reduzindo tempo, mão de obra e peso do produto final. Porém, mesmo as mais avançadas formulações destes adesivos apresentam alguns desafios de aplicação e uso. Para aumentar ainda mais as possibilidades de aplicação, surgiu uma nova tecnologia, denominada adesivos híbridos.

Nosso blog já abordou em um post anterior este novo conceito em formulação de adesivos. Neste post, vamos um pouco mais a fundo na análise de sua performance em diferentes tipos de materiais e situações. Para isto, selecionamos algumas características inovadoras que os adesivos híbridos proporcionam e comparamos com o desempenho de adesivos do tipo cianoacrilato e epóxi em circunstâncias semelhantes. Confira:

Resistência ao cisalhamento: Os epóxis são adesivos de alta resistência, principalmente em relação ao cisalhamento, suportando bem a exposição às intempéries. Geralmente são usados para a adesão estrutural, muito comum nas indústrias eletrônica, automobilística, aeroespacial e de industrias de equipamentos médicos.  São altamente compatíveis com metais, entretanto, o mesmo não ocorre quando aplicados sobre determinados materiais plásticos.
Neste caso, os adesivos híbridos possuem resistência superior ao cisalhamento.

Gráfico comparativo da resistência ao cisalhamento de adesivos híbridos com outros adesivos epóxi em diferentes materiais: aço, alumínio e policarbonato.

Velocidade: O tempo de fixação dos cianoacrilatos pode variar de 5 a 90 segundos, dependendo do local de aplicação e do tipo de composição do produto. Já o adesivo epóxi tende a demorar mais para a fixação inicial, mesmo com a ajuda de aditivos (mínimo de 8 a 15 minutos). Seu tempo de cura tende a ser longo (cerca de 15 minutos a 2 horas), e mesmo que aceite bem o calor para acelerar este processo, nem sempre é possível que o material onde a aplicação é feita consiga resistir ao aquecimento, como no caso dos plásticos e demais substratos de alta sensibilidade. Já os adesivos híbridos são adaptados para uma velocidade de cura próxima dos cianoacrilatos, mais rápidos que qualquer epóxi aditivado.

performance de resistência ao cisalhamento de adesivos híbridos em diferentes substratos, como aço, madeira, policarbonato e outros.

Conforme podemos notar pela tabela acima, além de um desempenho superior em materiais como o policarbonato, por exemplo, os adesivos híbridos também apresentam ótima resistência ao cisalhamento na maioria dos substratos. Em alguns casos, um epóxi pode até ter resistência superior, como no caso do alumínio por exemplo, mas como a diferença do nível de resistência é pequena, ao passo que a velocidade de cura varia dramaticamente (60 minutos para o epóxi, versus 90 segundos para o adesivo híbrido), determinadas aplicações em alumínio podem ter resultados melhores com os híbridos, quando a velocidade for fator determinante no processo.

Versatilidade: Existem alguns materiais, como elastômeros por exemplo, para os quais não existem muitas opções de tecnologia adesiva, sendo os cianoacrilatos os mais usados para realizar essa missão. Porém, com a chegada dos adesivos híbridos, é possível considerar diversas qualidades dos epóxis combinando a adequação dos cianoacrilatos para elastômeros, ampliando assim as possibilidades de uso.

Resistência a Impactos: Geralmente montagens estruturais requerem força e também resistência a altos impactos. No passado, cianoacrilatos não eram indicados para este tipo de aplicações por serem relativamente frágeis – apenas um impacto consegue fragmentar a linha de aderência do adesivo, podendo causar defeitos na montagem. Os adesivos híbridos assimilam a performance do epóxi, triplicando a resistência a impactos, porém mantendo a alta velocidade de cura dos cianoacrilatos.

Antes do advento dos híbridos, quem necessitava da máxima resistência possível a impactos, tinha que se adaptar a um processo de cura mais demorado.

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Resistência ao impacto de adesivos híbridos em comparação a um adesivo cianoacrilato genérico quando aplicados sobre o aço doce ou aço macio e o alumínio.

Preenchimento de Folgas: Enquanto o adesivo epóxi geralmente é utilizado para preencher grandes folgas, em especial se aplicado várias vezes sobre o mesmo local, os cianoacrilatos não são recomendados para tal tarefa, pois quando realizam a cura precisam de umidade para que aconteça a polimerização. Se a folga for muito grande, a umidade presente na peça não atingirá todo o cianoacrilato, resultando em cura de qualidade inferior ou incompleta. Isto limita o máximo do espaço de preenchimento a 0,25mm para este tipo de adesivo.

Os adesivos híbridos conseguem preencher espaços de até 5 mm, áreas quase que impossíveis para os cianoacrilatos.

Resistência ao Calor e Umidade: Adesivos epóxi e cianoacrilatos alcançam seu limite máximo de resistência ao calor próximos à temperaturas entre 82°C a 121°C. Nesse limite, o adesivo epóxi perde quase 75% de sua força inicial e a linha de aderência do cianoacrilato tende a despedaçar-se. Os adesivos híbridos foram criados para ultrapassar esses limites sem perder a performance de alto rendimento.

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Resistência ao calor do adesivo híbrido versus um adesivo cianoacrilato genérico sobre aço maciço jateado. As colunas de cores diferentes representam níveis de temperatura diversos (121°C, 149°C e 182°C respectivamente).

Conforme o gráfico acima, percebe-se que os adesivos híbridos são altamente recomendados para montagens que necessitam de resistência a temperaturas na faixa de 121°C. Outro fator que merece atenção é a umidade: se expostos por muito tempo, cianoacrilatos fragmentam-se. Esta é uma outra situação onde o adesivo estrutural instantâneo híbrido demonstra-se interessante, sendo perfeito para ambientes externos, que regularmente sofrem com intensa insolação e chuva.

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Resistência à umidade de dois tipos de adesivos diferentes: o híbrido e um adesivo cianoacrilato genérico. A coluna vermelha indica a exposição de duração de 500 horas, enquanto a coluna cinza aponta para uma exposição de 1.000 horas.

Resistência a Produtos Químicos e Solventes: Cianoacrilatos tem baixa performance quando submetidos a solventes polares, por exemplo, acetona e isopropanol (álcool isopropílico). Os adesivos híbridos têm sua composição modificada especialmente para oferecer resistência química ao álcool isopropílico, gasolina, óleo de motor, etanol, água e outros solventes.

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Capacidade de resistência a solventes e produtos químicos de um adesivo híbrido durante 100, 500 e 1000 horas.

Os adesivos cianoacrilatos e os epóxis continuam a evoluir, apresentando aperfeiçoamentos significativos em seu desempenho. O advento das formulações híbridas não vem para substituí-los, mas sim para otimizar situações onde nenhuma das duas tecnologias é a ideal.

A multiplicidade de usos e aplicações possíveis proporcionadas possibilita a superação dos desafios encontrados na montagem industrial. Cada vez mais, as montagens são capazes de suportar produtos químicos de difícil manipulação, altas temperaturas e ambientes em condições atípicas.

O Blog do Adesivo Industrial acompanha de perto esta nova era na indústria de adesivos, e vai manter você sempre informado sobre cada inovação.

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