LABORATORIO DE TECNOLOGÍA DE

MATERIALES Práctica de Laboratorio Nº 8

“Uniones Pegadas”

INFORME

Integrantes:

Hans Quispe Calla

Luis Angel Mamani

Hancco Anthony

Loayza Lopez Yheilsin

Arana Ramos Grupo:

C2 - 02 - F Profesor:

Miguel Leon

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INTRODUCCION

Todo lo fabricado por la industria está compuesto por piezas, y estas han de ser unidas entre ellas. A menudo se escogen fijaciones mecánicas, tales como son tornillos, remaches, soldadura y pegamentos. Sin embargo, ahora los ingenieros a menudo deciden usar a adhesivos para la unión. Esta técnica de unión está bien comprobada y es capaz de reemplazar o suplementar los métodos de fijación mecánica aportando las siguientes ventajas como por ejemplo reduce el costo, reduce las operaciones de acabados entre otros.

Sabemos que muchas veces los materiales necesarios para poder fabricar alguna pieza, o simplemente para cualquier motivo, es necesario el poder unir partes o piezas para poder obtener la deseada, pero lo cierto también es que por ser los materiales de distintos componentes se requiere de diferentes sustancias para poder unirlas.

En este laboratorio conoceremos las distintas sustancias para pegar diferentes materiales, tales como el Soldimix, el PVC, la cola sintética, entre otros, y además analizaremos la capacidad de pegado que tienen en los diferentes materiales.

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UNIONES PEGADAS

1. OBJETIVO:

Utilizar racional mente diferentes pegados en aplicaciones industriales.

Establecer la relación entre tipo de unión con el esfuerzo que soporta la unión.

2. FUNDAMENTO TEORICO:

2.1. Uniones:

Pueden ser mecánicas o químicas. Las mecánicas normalmente nos

permiten el desmontaje o apertura de las planchas mientras que las

químicas son permanentes.

Las uniones mecánicas no son otras que las que se hacen con bisagras o

tornillos. Para estas últimas se puede optar por usar pequeñas

pletinas metálicas en L atornilladas para unir planchas o se pueden

usar cubos de metacrilato pegados a una de las planchas y tornillos que

sujetan la otra plancha al cubo, que previamente habremos agujereado y

roscado convenientemente.

2.2. Uniones Adhesivas:

La unión con adhesivos es un proceso en el cual se usa un material ajeno

a los materiales que se desea unir para la fijación de ambas

superficies. Los adhesivos tienen un alto rango de aplicaciones de unión y

sellado, para integrar materiales similares y diferentes, como metales,

plásticos, cerámica, madera, papel y cartón entre otros. Generalmente,

las uniones con adhesivos no son tan fuertes como las que se:

Tipos de Adhesivos

• Naturales, Inorgánicos y Sintéticos.

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3. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS:

Probetas de fe negro

Pegamento de dos

componentes

mazo de gomaPegamento de un componente

Lija de fierroPegamento de un componente

para elastómeros

Lija de madera

Pegamentos disolventes

4. CONOCIMIENTOS RELACIONADOS CON LA TAREA:

Fuerza de cohesión: Entre moléculas de pegamento.Una falla se manifiesta cuando ambas caras pegadas quedan con pegamento.

Fuerza de adhesión: Entre pegamentos y material.

E UNIÓN

rata de un material capaz de mantener unidos dos ma orcionando la fuerza de atracción física

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Una falla en la adhesión se manifiesta por una mala preparación de las superficies.

POLÍMEROS D

Se t teriales sólidos, prop dos superficies. El material al cual se adhiere el adhesivo se denomina sustrato o adherente.

DEFINICIÓN Y COMPOSICIÓN

Denominamos sustratos o adherentes a los materiales que pretendemos unir por mediación del adhesivo. El conjunto de interacciones físicas y químicas que tienen lugar en la interface adhesivo/adherente recibe el nombre de adhesión.

a) Composición de los adhesivos

La naturaleza exacta de las composiciones no es difundida por los fabricantes, pero la siguiente composición es típica de muchos adhesivos:

Polímero: Forma la masa del adhesivo y contribuye a su resistencia en las tres dimensiones.

Solvente: Debe estar presente para llevar el adhesivo al estado líquido. Cargas: Se agregan para reducir costos o mejorar ciertas

propiedades como la fluidéz o la resistencia al despegue. Adhsivadores: Sustancias que contribuyen al pegado mientras el

adhesivo está todavía húmedo o sin curar. Plastificantes: Ablandan la película final del adhesivo e imparten flexibilidad. Aditivos varios: Como, retardadores de inflamación,

estabilizadores de luz, colorantes y los agentes de control de viscosidad, son los casos más típicos.

Separaciones:

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Separación por adhesión: cuando la separación se produce en la interface sustrato-adhesivo.

Separación por cohesión: cuando se produce la ruptura del adhesivo.

TIPOS DE UNIONES

Mecánicos con tornillos, pernos y remaches: Los agujeros para coloc tornillos y remaches debilitan la pieza. Se producen puntas de tensión cerca d los agujeros taladrados

Térmicos con soldadura: La soldadura sólo se puede usar en

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Ruptura de sustrato: cuando el propio sustrato rompe antes que la unión adhesiva o que la interface sustrato-adhesivo.

ar e

s homogéneos. El desmontaje es muy difícil, la alta temperatura causa

Químicos con adhesivos:

Distribución uniforme de la tensión La unión es más resistente a las tensiones de flexión y

fatiga por vibración. No se produce una distorsión del sustrato. Mejora el aspecto del producto. Reducción del número de componentes Se minimiza la corrosión. Aislamiento.

Entre las limitaciones se incluye:

El tiempo de curado La necesidad de preparar la superficie. Esto contribuye al costo

total de la operación y puede causar problemas de control de calidad.

Las uniones no son igualmente fuertes en todas direcciones

Límites de temperatura

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CLASIFICACIÓN DE LOS

ADHESIVOS Según el tipo de

Solvente:

Adhesivos solubles en agua: Estos adhesivos están basados en polímeros naturales como almidones y dextrinas o sintéticos como las emulsiones de poliacetato de vinilo (PVC).

Adhesivos vehiculizados en disolventes orgánicos: El disolvente

facilita la distribución uniforme del adhesivo en las superficies a unir y al evaporarse permite obtener la película fijada a las mismas

Adhesivos sin solventes: Este tipo de adhesivos surge como respuesta al aporte de energía que requieren los adhesivos que utilizan un solvente

Según los Requerimientos de uso:

Adhesivos Estructurales: aquellos que deben soportar una carga mayor que el peso del adherente.

Adhesivos de sostén: deben soportar solamente el peso de los adherentes.

Según su Estabilidad al Calor:

Adhesivos termoplásticos: Aquellos que se ablandan y fluyen cuando son calentados, y solidifican al enfriarse.

Adhesivos termoendurecibles: No se ablandan cuando son calentados, pueden carbonizarse si son calentados a temperaturas elevadas pero no fluyen.

En este laboratorio la experiencia a realizar, tendremos que hacer uso de los siguientes tipos de solicitaciones sobre las uniones adhesivas:

Esfuerzos normales: de tracción y de compresión. Esfuerzos de cortadura o cizalla. Esfuerzos de desgarro. Esfuerzos de pelado.

5. SEGURIDAD:

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Cuidado de aspirar sustancias volátiles. Cuidar los implementos de trabajo.

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6. PROCEDIMIENTO

Leer y completar las instrucciones para el uso del pegamento.

Se preparó las probetas con solape simple, a una distancia de 30 cm para colocar el pegamento.

7. TAREA A

DESARROLLAR PARTE

A: ADHESIVOS

Evaluación de la

modificación en la mezcla

Mezcla de pegamento

Según prescripción

Mas endurecedor

Mas aglutinante

Preparación desFUERZA (N)

OBSERVACIONES

Evaluación de la calidad de

las superficies

Mezcla de pegamento

Según prescripción

Preparación des

Grasosa Oxidada Lijada

FUERZA (N)OBSERVACIONES

PARTE B: ADHESIVOS

Pegamento/Material Madera Acrílico Acero Acero yAcrílico

Cola sintética FUERZA (N)ObservacionesPegamento PVC FUERZA (N)ObservacionesDisolvente

puro( TRIZ)

FUERZA (N)ObservacionesPegamento de

dosc

FUERZA (N)Observaciones

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(SOLDIMIX 10minutos)

7.1 CONCLUSIONES (ADHERENCIA):

1. ¿Qué condiciones deben existir en las superficies a pegar para lograr un buen pegado?

El secado se efectúa por evaporación de solventes y la duración de la evaporación se conoce como "Tiempo de Secado". Después de la evaporación del solvente, el pegamento está pegajoso durante algún tiempo. Este lapso de tiempo se conoce como "Tiempo Abierto". El pegado se efectúa por el contacto de dos películas de pegamento consigo mismo. El tiempo de secado es aquel que necesita los solventes para su evaporación y depende de la clase de solventes y las condiciones atmosféricas reinantes. Después de la evaporación total de los solventes empieza el tiempo abierto, el pegamento tiene todavía pegajosidad, el tiempo abierto es aquel durante el cual las dos superficies se unen fuertemente al entrar en contacto.

2. ¿Qué ocurre con la unión pegada cuando se agrega mas endurecedor?

El pegamento se hace más fuerte y tiene un olor más penetrante. La reacción cambia ya que al momento de echarle más endurecedor esta se hace más fuerte.

3. ¿Qué relación existe entre material y pegamento?

Existe mucha relación ya que las dos dependen de una el pegamento siempre va depender de cuan rugoso se encuentra el material. Para hacer un buen pegado debería tener el material en una buena superficie.

4. ¿Qué relación existe entre el área de pegado y la resistencia de la unión?

5. ¿Qué relación existe entre la forma de la unión y la resistencia de la unión?

6. Si tuviera que pegar las planchas de acero ¿Qué ocurre con la union pegada cuando se echa más endurecedor?

8. OBSERVACIONES:

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En el ensayo de pegamentos, en todos los materiales no se pudo obtener la resistencia, por ejemplo en materiales aluminio-aluminio con un pegamento de soldimix 10 se logro despegar.

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Según revisión del manual de uso del producto se recomendaba que al aplicar el soldimix de 10 y de 24 horas tendríamos que hacer secar el pegamento durante un corto tiempo antes de unirlos.

Es preciso revisar que el área del material donde se realizará el ensayo de pegado sea totalmente liso y sin nada de grasa o aceite ya que eso dificultaría nuestra tarea, con el fin de obtener un mejor resultado debemos cumplir las recomendaciones.

9. CONCLUSIONES:

Identificamos el tipo de pegamento con el cual un material podría hacer pegado y presentar una buena resistencia a la tracción

Se llego a identificar el riesgo que puede ocasionar estos productos con una mala utilización en la industria.

En conclusión se estableció la relación entre el tipo de unión con el esfuerzo que soporta la unión.

Se demostró la fuerza de compatibilidad de los pegamentos utilizados con los materiales.

ANEXO

A. Indique los tipos de pegamentos utilizados en materiales sintéticos. B. Indique los componentes del cual está formado los pegamentos

utilizados en laboratorio.

Pegamentos Nombres

comerciales

Temperatura de tra

Tiempo

de s

Aplicación Recomendaciones

Pegamento de unc

omponente(No

UHU 20ºC 30 min En el hogar

En talleres

de

Es tóxico.

Pegamento de dosc

omponente(No

industrial)

Soldimixmejorado

< 45° 10 min En el hogar

Automotriz En

Talleres i

ndustriales

Es TóxicoFuera de

alcance para los niños Usar Guantes Usar Mascarillas Usar LentesPegamento de

dosc

Soldimix

acero

18ºC 12 a 24Horas

En el hogarAutomotriz

Es TóxicoFuera de alcance

1

(industrial) plástico

extra fuerte

Talleres

industriale

s

para los niños

Guantes Ma

scarillas Pegamento de unc

omponente(

industrial)

Sianoacrilat o (Triz)

20ºC10 a 15 s

egund os

En el hogar

Automotriz Talleres

industriales

Labo

Es TóxicoFuera de

alcance para los niños Usar Guantes Usar Mascarillas Usar LentesPegamento

paraPVC

(disolvente)

Cementopara PVC

>20° 15m

inutos a 2

horas

Tuberías

Conexiones de Agua

Es InflamableFuera de

alcance de los niñosPegamento de

unc

omponente(No

industrial)

ColaS

intética

> 20° De 10min a1hora

Carpinteras

Uso doméstico

Decoración,

No ingerir

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