Classificação da energia superficial

Já conhece, portanto, a energia superficial de um material em dynes por centímetro... e agora? A energia superficial dos materiais pode ser classificada em três grupos: elevada, média e baixa.

Alta energia superficial

As moléculas na superfície são atraídas umas às outras por uma energia tão forte que também podem ser muito facilmente atraídas pelas moléculas dos líquidos. Como resultado, estes materiais são relativamente fáceis de impregnar e, portanto, de unir. Os materiais de elevada energia superficial possuem energias superficiais na ordem das 100s ou 1000s de dynes/cm e incluem muitos metais e o vidro.

Energia superficial média

Tudo é relativo. Algures entre as películas perfeitamente impregnadas e as gotículas perfeitamente esféricas, definimos a energia superficial média. Estes são materiais que se situam, normalmente, entre 36 dynes/cm e cerca de 300 dynes/cm. Muitos plásticos de engenharia possuem energias superficiais neste intervalo, assim como materiais naturais, como a madeira, a pedra ou o betão.

Baixa energia superficial

As moléculas na superfície de materiais com baixa energia superficial estão muito bem tal e como estão. Há muito pouca atração em relação a qualquer molécula, especialmente as moléculas dos adesivos. Os materiais com uma energia superficial abaixo de 36 dynes/cm são considerados de baixa energia superficial e são muito difíceis de unir. Estes incluem os plásticos de poliolefina, como o polipropileno e o polietileno, bem como superfícies "não aderentes", como o politetrafluoretileno (PTFE).

Energia superficial de diferentes materiais

Relembrar as categorias de colagem do material e o leque de energias superficiais para cada uma (imagem à direita). Em relação a cada uma destas categorias, vamos explorar as energias superficiais para tipos de materiais comuns.

(BREVEMENTE) TRANSFERIR GRÁFICO DE ENERGIAS SUPERFICIAIS

Plásticos

Compare as energias superficiais de diferentes tipos de plástico.

Plásticos de baixa energia superficial

Os plásticos de baixa energia superficial são geralmente moles, de baixa densidade e possuem um ponto de fusão baixo. Estes materiais de baixa energia superficial colam-se uns aos outros e repelem líquidos, tornando-os difíceis de unir. A 3M concebeu adesivos e fitas que funcionam, mas há muito menos opções entre as quais escolher.

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Plásticos de engenharia

Os plásticos de engenharia são muito comuns na indústria de fabrico: são de baixo custo, robustos e resistentes, mas também são leves e fáceis de moldar em formas complicadas, de acordo com necessidades específicas. Os plásticos de engenharia possuem energias superficiais mais elevadas do que os plásticos de baixa energia superficial pelo que mais facilmente as fitas e adesivos conseguem impregnar-se e colar.

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Materiais tradicionais

Trata-se de um grupo alargado e variado: basicamente, inclui muitas coisas que possuem energias superficiais mais elevadas do que os plásticos, mas energias superficiais mais baixas do que os metais. Esta categoria inclui tecnologias antigas como o vidro, a cerâmica e o betão, bem como materiais naturais como a madeira, o couro e os têxteis. Os materiais tradicionais são relativamente fáceis de unir, mas cada um deles tem as suas próprias considerações.

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Este gráfico mostra os níveis de energia superficial de materiais de fabrico tradicionais.

Metal

Os metais são resistentes e têm um bom desempenho numa vasta gama de temperaturas e ambientes. Possuem energias superficiais muito elevadas e estão aptos ao contacto com líquidos pelo que são muito fáceis de impregnar. A maioria dos adesivos e das fitas adere à maioria dos metais, pelo que sempre que pretender colar metal, tem ao seu dispor uma grande variedade de opções de adesivos.

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Este gráfico mostra os níveis de energias superficiais de diferentes tipos de metais.

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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