Hoja de Información A7

Ci lbond
®
Hoja de Información A7
Cómo aplicar los agentes adhesivos a las superficies de los sustratos
Agitación
Todos los grados de Cilbond® consisten en bases poliméricas especialmente formuladas con otros químicos disueltos
o dispersados en un sistema de solvente orgánico o sistema
base agua. Las porciones dispersadas se pueden sedimentar
o separar ligeramente, por lo tanto, es de vital importancia
llevar a cabo siempre una redispersión efectiva antes de utilizar el producto, preferiblemente con un agitador de alta
velocidad tipo propela. Esto aplica particularmente a todos
los agentes adhesivos de color gris y negro.
Para la agitación de los tambores de 200 litros, se recomienda un mínimo de 4 horas de mezclado cuando se
utiliza un agitador de velocidad >40 rpm; a velocidades
de agitación mayores el tiempo se puede reducir significativamente. La capa de los agentes adhesivos de color
claro debe ser homogénea. Es necesario agitar continua y
vigorosamente el adhesivo antes de utilizarlo.
Dilución
Independientemente del solvente que se utilice, es importante que el adhesivo sea agitado mientras se agrega el diluyente. Se puede generar una incompatibilidad localizada
si esto no se realiza, lo que en casos extremos puede provocar la precipitación del polímero y la gelación del agente
adhesivo. Para la producción por inmersión continua o espreado, el material DEBE ser agitado continuamente. Esto
es especialmente necesario si el Cilbond® ha sido diluido.
Los sistemas de adhesivos de color claro como el Cilbond®
45SF y 35 son soluciones homogéneas y una vez diluidas
requieren de agitación sólo ocasionalmente.
NOTA: en el caso de aplicación por brocha o técnicas de
inmersión es importante asegurar que el diluyente de la
segunda capa no sea un solvente agresivo para la capa del
Primer, ya que puede ocurrir un ataque a esa primera capa.
Los solventes de secado rápido pueden reducir este riesgo.
Control del espesor de película
Es vital colocar, tanto como sea posible, una película uniforme para obtener resultados óptimos y, de igual manera, uniformes en la fuerza adhesiva. El objetivo debe ser
obtener un espesor de película seca de al menos 15 micrones (0.5 mil) para mejores resultados. Capas más gruesas
mejorarán la resistencia ambiental de las partes adheridas, en este caso es típico un espesor de película seca de
25 micrones (1.0 mil). Existen casos en donde una película
delgada será requerida, como en la adhesión de algunas
partes hule-metal por post-vulcanización; y en los casos
de Cilbond® 35 y Cilbond® 33 A/B, y de otros sistemas
como la inyección de sellos de aceite y aplicaciones de
recubrimiento de bobinas, el espesor de película puede
ser <5 micrones.
Para llegar al espesor de película requerido en aplicación por brocha, se debe tener gran cuidado en lograr
una película de espesor uniforme, un buen patrón de flujo, tanto como sea posible, y minimizar las rayas en la
aplicación pues pueden producir una adhesión débil.
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Cilbond®
En el caso de la aspersión, la uniformidad del patrón de
espreado es vital para obtener un espesor de película
uniforme. Un buen patrón de aspersión se caracteriza
por un acabado brilloso (antes del secado), humectado
y suave en el componente metálico.
El espesor de película en las partes por inmersión
puede ser controlado al pre-calentar las partes metálicas a ser adheridas, o por el tiempo de retiro de los
sustratos del agente adhesivo. Los solventes de evaporación rápida lograrán películas más gruesas y los solventes de evaporación lenta películas delgadas. Varios
medidores de espesores de película se encuentran disponibles en el mercado.
Secado de la película
Después de que ha sido aplicado un recubrimiento
adecuado sobre la superficie a ser adherida, DEBE ser
secado. El secado incompleto trae como resultado solvente residual que puede causar porosidad en el elastómero durante el proceso de adhesión. En casos extremos esto puede conducir a una falla severa entre el
cemento y el metal. Esto es particularmente importante cuando se manejan los sistemas base agua. A temperatura ambiente normal, es preciso dejar transcurrir
el tiempo suficiente para asegurar que se ha obtenido
una película seca. El secado forzado puede ser utilizado para aumentar la velocidad del proceso: 15 minutos
a 60°C es un valor típico. Un rango de temperaturas
de entre 70°C a 120°C se puede utilizar si es necesario
para los sistemas base solvente; sin embargo, para los
sistemas base agua las temperaturas típicas de secado
se encuentran entre 50°C y 70°C.
Para aplicaciones como inmersión, recubrimiento
cortina, aplicación con brocha y aspersión, es importante asegurar el completo secado de cualquier primer.
Si no se realiza esto, el solvente de la capa de recubrimiento puede atacar e hinchar al primer conduciendo
a fallas superficiales como grietas y desactivación de la
capa de recubrimiento y del primer.
NOTA: El pre-calentamiento del Cilbond® en aspersión reducirá el tiempo de secado. El pre-calentamiento no debe exceder los 70°C para la mayoría de los grados de Cilbond® . El pre-calentamiento de las partes a
recubrir (aproximadamente a 60°C) también agilizará el
proceso de secado.
Pre-horneo
El Pre-horneo es la acción de calentar y secar la capa recubierta antes del moldeo del elastómero. En la mayoría
de los casos de adhesión de hule a metal el pre-horneo no
es necesario. De cualquier forma, para partes grandes que
se tienen que precalentar, el pre-horneo es inevitable y el
agente adhesivo debe ser resistente a este pre-horneo y
continuar con su fuerza adhesiva satisfactoriamente. Todos los primers de Cilbond® y los de segunda capa tienen
buena resistencia al pre-horneo y algunos tienen resistencia excepcional como es el caso del Cilbond® 10E, 12E, 24,
45SF, 49SF, 62W y 65W.
En el caso de moldeo por inyección a alta presión, puede ocurrir el escurrimiento del agente adhesivo. Todos los
grados de Cilbond® primers y capas de recubrimiento tienen resistencia al escurrimiento una vez secos, pero en algunos casos donde las presiones son excesivas, el pre-horneo incrementará la resistencia al escurrimiento del agente
adhesivo. En particular el Cilbond® 33A/33B se beneficia
con el pre-horneo y en algunos casos el adhesivo base agua
Cilbond® 62W.
Algunas formulaciones tienen componentes que tienden a migrar, los cuales bajo condiciones adversas pueden
migrar a la superficie entre el agente adhesivo y el hule,
causando problemas de adhesión. En el peor de los casos,
la migración puede ser tan severa que se observa una falla
entre el cemento y el metal. Todos los primers y capas de
recubrimiento de Cilbond® tienen cierto grado de resistencia a la migración, pero en casos extremos (por ejemplo
en hules nitrilos suaves [NBR´s], nitrilos hidrogenados
[HNBR], mezcla de nitrilo/PVC, polinorborneno, etc.) el
pre-horneo del sistema adhesivo puede ser el único método para reducir la migración y lograr una buena adhesión.
El pre-horneo representa un costo adicional por lo que
es común tratar de incluir el pre-horneo dentro del ciclo de
secado y no como una operación específica del proceso.
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Métodos de aplicación
Condiciones atmosféricas
Es importante que la temperatura del lugar de trabajo se
encuentre sobre el punto de rocío. Esto significa que generalmente la humedad debe ser <70% en la zona de trabajo. Lo anterior se expresa como una condición ideal y a
manera de sugerencia. Es necesario verificar que no exista
evidencia de humedad sobre los metales y que las piezas
de acero sandblasteadas no muestren ningún signo de
corrosión o contaminación, particularmente si una pieza
es dejada a atmósfera abierta durante un día completo de
trabajo. Esta sugerencia es de particular importancia en las
aplicaciones por aspersión, porque el agente adhesivo espreado se enfría rápidamente tan pronto como sale de la
boquilla de la pistola y cuando golpea al metal puede existir formación de gotas. Entonces las películas secas quedan
porosas en escala microscópica, si la humedad es demasiado alta y el agente adhesivo se enfría antes o debajo del
punto de rocío.
Aplicación por brocha
Debido a que en algunas ocasiones se utiliza la dilución
del adhesivo en aplicación por brocha, la viscosidad del
producto es generalmente mayor cuando se compara
con la aplicación por inmersión o aspersión. Por esta
razón es importante asegurar una buena humectación
de la superficie. La aplicación con brocha también conduce a contornos superficiales irregulares y amplias variaciones en el espesor de la película. El adelgazamiento
de la película en las orillas ocurre con frecuencia en la
aplicación por brocha y esta característica puede contener una separación de fases. Estos dos efectos, especialmente la separación de fases, pueden generar fallas en
las orillas de la pieza. La línea de productos Cilbond®
ha sido desarrollada para generar los mínimos efectos
que conduzcan a fallas en las orillas de las piezas.
La contaminación es un problema común en las
aplicaciones por brocha. Problemas que generalmente
se encuentran en la revisión del proceso, son brochas
y recipientes sucios que crean una capa de adhesivo
seco, sobre la que se vierte el nuevo adhesivo que se
contamina en consecuencia. Se recomienda tener estrictos procedimientos para la limpieza de las brochas
y no permitir que los recipientes de almacenamiento se
mantengan con adhesivo seco, ya que contaminan el
material nuevo. A pesar de que la aplicación por brocha
es raramente utilizada en una línea principal, casi todos
los clientes utilizan este método en alguna etapa, incluyendo si son para pruebas de control de calidad.
Inmersión
Método utilizado principalmente para las partes pequeñas
como los sellos de aceite, en donde la aspersión constituye
una fuente de desperdicio de adhesivo. La inmersión puede
ser una parte sofisticada de una línea de producción que involucre limpieza, tratamiento químico, inmersión y secado.
La inmersión es con frecuencia necesaria para procesos que
involucran un gran número de piezas pequeñas, en los que
la rápida evaporación de los solventes se utiliza para lograr
recubrimientos parejos y reducir la pegajosidad de las partes durante el secado. Para piezas grandes, la mayoría de los
primers de Cilbond® pueden ser utilizados sin dilución. Una
alternativa de la inmersión es inundar las partes (tales como
tubos, tanques, etc.) con el agente adhesivo y hacer un “moldeo rotacional” del adhesivo en las partes requeridas. Esta
técnica requiere de experiencia y habilidad para producir el
espesor correcto del primer y la segunda capa.
Inmersión rotación (Tumble Dipping)
Este es donde las canastas son rotadas y no solo agitadas,
para este proceso usualmente se requiere dilución con un
solvente de evaporación rápida.
Datos de inmersión
Guía de Viscosidad de uso general para inmersión:
18-24 segundos a 25°C en copa DIN 4, Ford 4 ó copa
Frikmar
24-28 segundos a 25°C en copa Zahn 2
La viscosidad requerida dependerá de la forma y tamaño
de la pieza, y de la cantidad que se requiera depositada
sobre el metal.
Aspersión
La aspersión es por mucho el mejor método de aplicación
del agente adhesivo. Los métodos varían. En algunos el
espreado se realiza sin aire, pero en la mayoría se continúa utilizando la aspersión con aire o también llamada
aspersión asistida por aire para pequeñas líneas o líneas
en desarrollo. Las partes deben ser rotadas sobre un eje o
sostenidas en una plantilla giratoria. Existen partes mecánicas simples que facilitan la aspersión del agente adhesivo
sobre partes no complejas.
Aspersión rotación (Tumble Spray)
Para partes pequeñas la aspersión rotación es empleada
en áreas limitadas. Este método puede eliminar algunos
de los defectos asociados con la inmersión-rotación, en
aquellas piezas que se pegaron y tienen una apariencia
pobre antiestética.
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Aspersión electrostática
Para partes difíciles, se utiliza la aspersión electrostática.
Este proceso es poco común.
Recubrimiento cortina (Curtain
Coating)
Muy raro para los agentes adhesivos. Ha sido utilizado
para el recubrimiento de alambres.
Recubrimiento con rodillos
Utilizado para el recubrimiento de alambres. Es normal
utilizar viscosidades altas en el recubrimiento con rodillos.
Un valor típico en esta aplicación es aproximadamente 40
segundos en copa DIN 4. Algunos primers pueden no ser
lo suficientemente viscosos para adecuarse a este método.
Impresión
Raramente utilizado para agentes adhesivos.
a) Screen printing –Utilizar adhesivos claros para aplicaciones de películas delgadas. Para películas gruesas, la mayoría de los grados funcionará.
b) Tampon printing.
Datos de aspersión
Aspersión convencional con aire
La información mencionada se basa en el uso de un rango
de sistemas de aspersión y como tal debe ser considerada. Las viscosidades son sólo un valor guía, ya que cada
proceso tiene sus propias adaptaciones. Siempre se recomienda que el operador diluya usando la mínima cantidad
de solvente para dar un patrón de espreado satisfactorio
sin formación de hilos (telarañas) o defectos superficiales, y
que produzca un recubrimiento que humecte la superficie
y genere una buena película seca.
Los diluyentes utilizados con el Cilbond® para aspersión deben ser seleccionados para garantizar una película
completa sin problemas de formación de hilos o defectos
superficiales ni efectos de zonas gruesas en la superficie.
Viscosidad típica de aspersión:
16-24 segundos a 25°C en Copa Zahn No.2
8-13 segundos a 25°C en Copa Zahn No.3
13-20 segundos a 25°C en Copa DIN 4, Copa Ford 4 o Copa Frikmar.
Boquilla de flujo: 0.8-1.5 mm.
Velocidad de flujo: 330-350 ml/minuto
Presión del aire: 22 psi (1.5 Bar). La presión excesiva puede
conducir a la formación de hilos.
Presión del aire para HVLP: 15-30 psi (1-2 bar) y sistema
HVLP son preferidos.
Presión del fluido: 15-30 psi (1-2 bar).
Presión del fluido para HVLP: 7-22 psi (0.5-1.5 bar).
Para sistemas acuosos, mantener la presión al mínimo.
Líneas de aspersión automáticas
Para líneas convencionales presurizadas donde la presión
del fluido es de 0.5-3.0 bar y la presión del aire es entre 1.5 y
4 bar, y se utiliza una boquilla de 0.8-1.0 mm, la viscosidad
del agente adhesivo debe ser:
VISCOSIDAD TÍPICA:
16-24 segundos a 25°C en Copa Zahn No.2
8-13 segundos a 25°C en Copa Zahn No.3
13-20 segundos a 25°C en Copa DIN 4,
Copa Ford 4 ó Copa Frikmar.
Estos valores son sólo una guía. Para sistemas base
agua se recomienda trabajar sobre los valores mínimos recomendados arriba, por ejemplo: una presión de fluido de
1±0.5 bar y 1.5-2.5 bar en el aire. Si se requiere una boquilla
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más pequeña, entonces la presión del fluido deberá ser un
poco mayor que la requerida para boquillas de 0.8-1.0 mm.
Es posible utilizar boquillas de 0.3 mm con la mayoría de los
primers y sistemas de una capa, pero se recomienda utilizar
un tamaño de boquilla de al menos 0.8 mm como mínimo
recomendado para el rango de productos de Cilbond®.
Aspersión electrostática
La mayoría de los grados de Cilbond® pueden ser espreados electrostáticamente, utilizando el equipo diseñado
para aspersión de pinturas base solventes conductivos. Se
recomienda la misma viscosidad utilizada para aspersión
convencional:
Viscosidad típica:
16-24 segundos a 25°C en Copa Zahn No.2
8-13 segundos a 25°C en Copa Zahn No.3
13-20 segundos a 25°C en Copa DIN 4, Copa Ford 4 ó
Copa Frikmar.
Conductividad Típica: 90-100 micro amperes (o la definida
por el fabricante del equipo).
Solventes de dilución: los solventes clorados incrementan la conductividad moderadamente. MEK, MIBK
incrementan la conductividad rápidamente. El tolueno y
xileno disminuyen la conductividad moderadamente. Los
hidrocarburos alifáticos disminuyen la conductividad rápidamente. El agua, glicoles y metanol incrementan la conductividad muy rápido.
Aspersión sin aire
Cilbond®
Algunos grados de
se pueden esprear satisfactoriamente utilizando los modernos sistemas de aspersión
sin aire y sistemas de aspersión sin aire asistidos, sin dilución. Para mejorar la atomización se puede disolver el material con su disolvente recomendado. En líneas sobre 70°C
se puede mejorar la atomización reduciendo la viscosidad
por acción del calor y reduciendo la cantidad de solvente
requerida.
Guía de Viscosidad:
20-26 segundos a 25°C en Copa Zahn No.2
10-16 segundos a 25°C en Copa Zahn No.3
15-25 segundos a 25°C en Copa DIN 4, Copa Ford 4 ó Copa Frikmar.
Orificio: 0.009-0.018 pulgadas (0.2-0.4mm).
Presión: 900-2100 psi (60-140 bar).
Para sistemas acuosos, mantener la presión al mínimo.
El tamaño del orificio y la presión de bombeo variarán
de acuerdo al ángulo de aspersión, patrón de flujo y velocidad de producción.
Medidas de seguridad
Cuando se maneja o utiliza cualquier producto químico, es
importante siempre leer la hoja técnica del material y especialmente la hoja de seguridad, que contiene la descripción
de los riesgos y las medidas de seguridad.
Adicionalmente, los siguientes equipos de seguridad
deben ser considerados:
1.Zonas a prueba de flamas donde se utilicen solventes
inflamables.
2.Campanas de aspersión y sistemas de extracción de
aire para químicos flamables y peligrosos, y para los
sistemas base agua que tengan riesgo químico o puedan inducir a irritación de los pulmones en un ambiente de trabajo pobremente ventilado.
3.Protección de los ojos contra las gotas de líquido que
pudieran salpicar.
4.Ropa protectora, incluyendo guantes resistentes a solventes elaborados con PVC, neopreno u otros guantes
cubiertos con algún plástico impermeable, que deben
ser reemplazados regularmente.
5. Delantales resistentes a solventes.
6.Batas que sean utilizadas sólo en el lugar de trabajo y
lavadas regularmente.
7. Zapatos protectores o botas.
También se recomienda tener sistemas de monitoreo
para verificar la pureza del aire y, más específicamente,
para conocer los niveles de solventes volátiles y otros materiales peligrosos, los cuales deben cumplir con los requerimientos regulatorios locales y nacionales. Estas verificaciones debieran ser realizadas por personal de monitoreo
conocedor de sustancias químicas peligrosas.
En la aspersión de algún agente adhesivo, es importante prevenir el contacto directo con la piel y no respirar
directamente el material. Especialmente se debe evitar respirar cualquier sistema que tenga su base en isocianatos.
La formación de telarañas (hilos) puede ocurrir con algunos agentes adhesivos, especialmente si no se ha diluido
suficientemente con el solvente correcto. Estas telarañas
pueden ser peculiarmente irritantes si entran en contacto
con la piel.
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