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  6. Série formativa 3M – Noções básicas sobre a ciência das superfícies
União e Montagem

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.

  • A adesão a uma superfície de madeira envernizada exige um adesivo diferente do que se se tratasse de madeira sem acabamento.

    Madeira envernizada

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

  • A adesão ao ferro enferrujado pode ser um desafio; a preparação da superfície pode afetar a eficácia do adesivo.

    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.

  • Considere qualquer tipo de agente desmoldante quando escolher adesivos para peças de plástico fabricadas.

    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.

  • Saiba mais sobre como os substratos com baixa ou elevada energia superficial ditam a escolha do adesivo.

    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.

  • A existência de sujidade e de contaminantes pode impedir que o adesivo faça bom contacto com um substrato.

    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.

  • A rugosidade da superfície pode aumentar a área total disponível para uma colagem.

    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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