As noções básicas da ciência das superfícies

Durante a criação de um produto, são vários os motivos pelos quais se escolhem os substratos, incluindo o desempenho, a estética, o peso ou outras considerações. A conceção da peça também tende a ditar a geometria da junta colada. Deste modo, ao escolher um adesivo, é importante compreender como a química do adesivo interage com as superfícies dos substratos.

Os termos "substrato" e "superfície" podem referir-se os dois ao material que está a ser unido para criar uma montagem, como a madeira ou o ferro. Tecnicamente, o substrato inclui todas as propriedades do material - propriedades do conjunto do materal como a flexibilidade ou o amortecimento de vibrações, bem como propriedades da superfície do mesmo como a resistência à abrasão ou a textura. De um modo geral, "substrato" e "superfície" são intercambiáveis no contexto da colagem do adesivo e referem-se à parte específica em que a colagem ocorre – o local onde o adesivo faz contacto.

Superfície vs conjunto do material

É importante ter em atenção que a superfície do substrato pode apresentar um comportamento muito diferente do substrato no seu conjunto. Considere o metal pintado: a "superfície" é composta pela tinta, que tem propriedades muito diferentes, tanto à micro como à macroescala, em relação ao "conjunto" do metal. Aqui ficam três exemplos em que as superfícies de um substrato se comportam de forma muito diferente do seu conjunto.

Madeira envernizada

A madeira sem acabamento é apenas madeira, mas se a mesma estiver envernizada, o adesivo vai, na realidade, aderir à superfície envernizada.
Ferro enferrujado

No caso do ferro enferrujado, o adesivo cola-se em parte ao ferro e em parte ao óxido de ferro; a quantidade de cada um depende da quantidade de ferrugem e da quantidade de preparação da superfície que foi aplicada.
Peças de plástico fabricadas

Muitas peças de plástico são criadas utilizando agentes desmoldantes para facilitar a produção. Se o agente desmoldante não for removido antes da colagem, o adesivo tem de ser capaz de aderir ao mesmo.

A importância do contacto com a superfície

Os adesivos criam uma ligação que une dois materiais. Para uma união correta, é fundamental que o adesivo consiga fazer contacto com a superfície de cada material. Isto é diferente de outros processos, tais como a fixação mecânica em que a superfície é perfurada ou um processo de soldadura, em que os materiais são fundidos.

Para fazer bom contacto com uma superfície, um adesivo tem de possuir as propriedades certas. Isso inclui a química e a viscosidade do mesmo – propriedades que são abordadas mais pormenorizadamente noutros artigos – mas a superfície também deve possuir as propriedades certas. As três propriedades abaixo descritas (energia, limpeza e rugosidade das superfícies) constituem os fatores mais importantes para conseguir fazer bom contacto.

Energia das superfícies

Os materiais com valores reduzidos de energia superficial resistem ao fluxo de adesivo, impedindo uma bom contacto. Os materiais com alta energia superficial suportam o fluxo de adesivo, promovendo um bom contacto. Pode combinar o adesivo com a energia superficial do substrato ou pode modificar a energia superficial do substrato através da aplicação de primário, gravação ou outros métodos.
Considerações sobre a limpeza

A sujidade, o óleo, a gordura ou a poeira formam uma camada que impede o adesivo de fazer bom contacto com a superfície propriamente dita do material. A contaminação das superfícies pode ser gerida de duas formas. A superfície pode ser limpa de todos os contaminantes, ou pode ser utilizado um adesivo que foi concebido para ser compatível com um certo grau de contaminação.
Colagem a superfícies rugosas

A rugosidade pode aumentar a área total disponível para uma colagem, permitindo uma união mais forte. No entanto, a rugosidade excessiva pode inibir o fluxo de adesivo para a superfície. O adesivo pode ser combinado com a rugosidade da superfície, modificando a mesma ou escolhendo um adesivo mais adequado.

Série formativa sobre a ciência da adesão

A série formativa sobre a ciência da adesão faz uma introdução abrangente à ciência da adesão e à utilização de fitas e adesivos em aplicações de projetos. Visite a página sobre Ciência da adesão para ver todos os artigos ou escolha os tópicos abaixo.

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