3M VHB tape shown bonding metal hatchannel adhesive joint to metal panel in industrial manufacturing application

Cómo realizar uniones en diferentes sustratos metálicos

Cómo unir metales en el proceso de diseño

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Cómo incorporar el metal en el diseño

Para los fabricantes, los metales son rentables, funcionan bien en un amplio rango de temperaturas, presentan una buena resistencia a las condiciones climáticas y tienen una resistencia excelente. Los consumidores finales confían en los metales: son sólidos y resistentes, son geniales al tacto y agradables a la vista. Los metales pueden proporcionar cualquier el aspecto que deseas, desde aplicaciones industriales a aleaciones de alta tecnología.

Las formas para de dar forma o procesar metales son aparentemente infinitas: moldear, estampar, doblar, dibujar, incluso en el taller de un herrero. Sabes todo esto porque sabes sobre el metal y por qué lo has elegido para tu diseño. También sabemos sobre el metal, pero lo que realmente sabemos es cómo unir metal.

Fijación tradicional frente a unión adhesiva

Sujetadores mecánicos frente a uniones adhesivas
Los sujetadores de metal son casi tan antiguos como la metalurgia y la gente los conoce. Simplemente "se siente bien" la opción de unir metal a un sujetador de metal, pero puede no ser la mejor opción. Los adhesivos industriales brindan seis beneficios clave sobre otros métodos de ensamble industrial, que incluyen:
1. Eliminación de las tareas de perforación y los orificios: la perforación lleva tiempo y los orificios hacen que tu sustrato sea más débil en ese punto y se convierta en un posible sitio para la corrosión.
2. Distribución del estrés de manera uniforme a lo largo de la unión: en lugar de concentrar el estrés en uno o más puntos de sujeción, el sustrato se estresa uniformemente sobre el área de la unión.
3. Uso de materiales más delgados y livianos: debido a que el estrés se distribuye por toda la línea de unión, no es necesario que el sustrato sea tan grueso para acomodar los puntos de estrés de los sujetadores.
4. Unión y aislamiento de materiales diferentes: ciertos sujetadores mecánicos no funcionan bien con sustratos no metálicos y dos metales diferentes pueden crear problemas de corrosión.
5. Unión y sellado en simultáneo: los adhesivos no solo se adhieren, sino que también pueden mantener los fluidos afuera o adentro de la pieza.
6. Reducción de la vibración: los adhesivos elásticos pueden ayudar a disipar la energía en lugar de transmitirla.

Soldadura, soldadura fuerte y soldadura (unión térmica) frente a unión adhesiva
Los accesorios térmicos, como la soldadura, son métodos conocidos y se aceptan en el mercado, porque los materiales de consumo son baratos y la unión térmica suele ser más rápida al no tener tiempo de curado. Las uniones térmicas y adhesivas proporcionan una buena unión y sellado cuando se realizan correctamente. Sin embargo, los adhesivos ofrecen varios beneficios sobre las uniones térmicas:
1. Permiten el uso de metales diferentes: se aíslan diferentes metales contra la corrosión galvánica.
2. Posibilidad de realizar retoques en la unión: la unión es más fácil de desmontar, retocar y reparar.
3. Reducción de los costos de mano de obra: los adhesivos requieren menos capacitación y experiencia laboral para obtener una buena unión.
4. Mejora la estética: el proceso de unión no distorsiona ni decolora los sustratos.
5. Permite el uso de sustratos más delgados: esto se debe a que el metal no se distorsiona, un sustrato más delgado puede ser igual de resistente.
6. Costos de energía más bajos: la unión térmica consume mucha energía.
7. Mejora la comodidad del trabajador: la mayoría de los adhesivos se pueden aplicar a temperatura ambiente.

Consideraciones al unir metales

Varios factores entran en juego cuando se considera la mejor manera de unir metales en su proceso, incluidos la rigidez frente a la flexibilidad, la corrosión, la exposición térmica y la concentración del estrés.

Rígido frente a flexible

Un adhesivo rígido transmite energía de manera eficiente, como desde un eje de palo de golf hasta la cabeza. Un adhesivo flexible ayuda a disipar energía, como las vibraciones en un vagón de pasajeros, por lo cual la estructura no se ve afectada de manera negativa. Los diferentes adhesivos son rígidos o flexibles en un grado diferente para que pueda elegir el que sea mejor para tu aplicación.
Corrosión

La corrosión galvánica ocurre cuando un metal más activo pierde electrones en uno menos activo; esto conduce a la degradación cosmética y a la falla del material por oxidación o picaduras; este es un problema particular cuando un sujetador de metal transmite fácilmente los electrones. Un adhesivo no solo puede unir diferentes metales, sino también proporcionar una capa delgada de aislamiento para resistir esta corrosión.
Exposiciones térmicas

Los diferentes materiales se expanden y contraen a diferentes velocidades cuando se exponen al calor o al frío, lo cual puede afectar gravemente la estructura. Un adhesivo suficientemente flexible puede absorber parte de este estrés, ya sea entre dos metales diferentes o entre un metal y un sustrato no metálico, como vidrio, madera o plástico.
Concentración de estrés/orificios de perforación

Perforar orificios no solo lleva tiempo, también debilita el sustrato y concentra el estrés en el borde del orificio. Un adhesivo, por otro lado, se puede aplicar rápidamente y distribuye el estrés de manera uniforme a través de la unión.

Tecnologías adhesivas

Estos son algunos de los mejores adhesivos y las mejores cintas para usar para unir metales. Es importante elegir la resistencia y la durabilidad del adhesivo para satisfacer los requisitos del sustrato y la aplicación. Obtén más información sobre cada tecnología destacada mediante los enlaces a continuación.

Cintas 3M™ VHB™

Con las cintas 3M™ VHB™, puedes mantener la consistencia desde el boceto hasta la construcción, eliminando los sujetadores visibles y que distraen. Estas cintas de espuma acrílica de doble faz forman uniones de alta resistencia y duraderas de forma rápida y fácil que se fortalecen el paso del tiempo; además, pueden unir una variedad de diferentes sustratos.
Epoxi estructural 3M™ Scotch-Weld™

Los adhesivos epoxi estructurales de dos partes 3M™ Scotch-Weld™ son resistentes, duraderos, funcionan bien a altas temperaturas y resisten la degradación química, lo cual los hace ideales para aplicaciones industriales. Estos adhesivos de alta resistencia pueden ofrecer una excelente resistencia al impacto y permiten el diseño de productos para diferentes industrias, como la aeroespacial, de la construcción y del transporte.
Acrílicos estructurales 3M™ Scotch-Weld™

Los adhesivos acrílicos estructurales 3M™ Scotch-Weld™ pueden mejorar la productividad y el rendimiento al proporcionar uniones resistentes y seguras con tiempos de curado rápidos y una estética mejorada. Los adhesivos acrílicos estructurales 3M™ pueden proporcionar una gran resistencia al impacto, bajo olor y una vida útil de hasta 18 meses sin necesidad de refrigeración.

Herramienta de comparación de productos de unión

Ingrese algunos parámetros básicos sobre su ensamblaje, como el tipo de ensamblaje, los sustratos y la resistencia de adhesión deseada. A continuación, haga clic en Ver resultados para acceder a una lista personalizada de cintas y adhesivos 3M que debe considerar.

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Cómo realizar uniones en diferentes metales

Los metales son fáciles de unir, pero cada uno es único. Estos son los principales tipos de metales.

Acero inoxidable

El acero inoxidable es una aleación de hierro con carbono y otros metales agregados para obtener resistencia a la corrosión. Es de uso frecuente en utensilios domésticos, cubiertos, cocinas comerciales y procesamiento de alimentos, también se utiliza para instrumentos quirúrgicos, en la industria automotriz y aeroespacial, así como para equipos industriales en general y fachadas de edificios. El acero inoxidable es fácil de unir, pero es posible que deba limpiarse para eliminar la suciedad, el polvo, las huellas dactilares y el aceite de la máquina.
Acero

El acero es una aleación de hierro con una pequeña cantidad de carbono para aumentar la resistencia. Las superficies de acero, normalmente, se recubren antes o después de la unión para evitar la corrosión, ya sea con zinc (acero galvanizado) o algún tipo de pintura. Si se recubre antes, el adhesivo se está uniendo a cualquier revestimiento en lugar de al acero en sí, lo cual afecta la energía superficial y qué tan bien se impregna el adhesivo. Otros adhesivos y cintas están diseñados para sobrevivir el proceso de recubrimiento o pintura.
Aluminio

El aluminio es un metal relativamente blando, duradero, liviano, dúctil y maleable que se puede mecanizar, fundir, estirar y extruir fácilmente. Casi siempre se fabrica con algún tipo de aleación para mejorar sus propiedades mecánicas. El aluminio resiste la corrosión porque una capa delgada de óxido de aluminio se forma casi de inmediato cuando el metal desnudo queda expuesto al aire. El aluminio, a menudo, debe limpiarse o desgastarse para eliminar la suciedad, el polvo, las huellas dactilares y el aceite de la máquina.
Metales que contienen cobre

El cobre es un metal blando, maleable y dúctil con excelente conductividad eléctrica y térmica. Está sujeto a la corrosión y no debe estar en contacto con materiales que causan o aumentan la corrosión, particularmente otros metales. Los metales que pueden corroerse durante largos períodos de tiempo, como el cobre y sus aleaciones de latón y bronce, requieren una consideración especial al seleccionar un adhesivo. 3M fabrica cintas y adhesivos especialmente formulados que no promueven la corrosión y son compatibles con el cobre.

Tipos de ensamblaje

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