Unión de sustratos diferentes con adhesivos fotocurables
P: "Tenemos una aplicación que requiere un sellado hermético entre materiales diferentes. Las uniones deben poder soportar las condiciones de esterilización en autoclave y mantenerse sumergidas en un fluido durante aproximadamente 30 días. Una unión es entre cerámica y silicio, y la otra es entre cerámica y acero inoxidable.
"Por favor, avíseme sobre materiales y otras recomendaciones para la preparación de la superficie, línea de unión, etc."
A: Hay algunos materiales que pueden ser candidatos para la evaluación para unir materiales diferentes. Para soportar un ciclo de autoclave, seguido de inmersión en un fluido (voy a suponer que es un líquido acuoso/agua), y dar una buena adhesión a cerámica y silicona, y cerámica y acero inoxidable, recomendaría un adhesivo epoxi o acrílico. Los epoxis de dos partes generalmente resistirán estas condiciones, vienen en una amplia variedad de durezas y darán una buena adhesión. Los acrilatos de curado térmico de un solo componente sobrevivirán al autoclave (1 ciclo) con una línea de unión protegida. Una línea de unión protegida se puede describir mejor como grandes áreas de superficie de acoplamiento entre los dos sustratos, con solo el borde del adhesivo expuesto al vapor o fluido. Recomendaría un espesor de línea de unión de 0,002-0,004 pulgadas para este tipo de aplicación. Si es demasiado delgada, puede haber huecos. Si es demasiado gruesa, puede haber demasiada área de superficie del adhesivo expuesta a estas condiciones. En este caso, son mejores los espesores de línea de unión más pequeños. Los productos con una viscosidad de 200-1000 cP serían ideales para este espesor de línea de unión. Otra opción de adhesivo para mejorar la eficiencia en su fabricación es buscar productos clasificados como Multi-Cure® Los productos de este tipo se curan de distintas maneras, incluida la capacidad de curarse con calor o luz. La capacidad de curarse con luz permitiría ensamblar estas piezas y fijarlas en su lugar en segundos y luego exponerlas al calor para curar las áreas de sombra restantes.
Para verificar un punto: Siempre comprobamos dos veces si el sustrato es de silicio o silicona. Aunque está compuesto por los mismos elementos, el silicio es un material flexible y gomoso. El silicio, como en el caso de las obleas de silicio, son superficies generalmente metálicas, duras y similares a las rocas. Trabajamos con ambos materiales, pero ha habido suficiente confusión a lo largo de los años como para que nos guste comprobarlo dos veces. Esa pequeña "e" al final puede marcar una gran diferencia a la hora de seleccionar el adhesivo adecuado. Si está pensando en pegado cerámica a silicona, le recomendaría un adhesivo de silicona de uno o dos componentes.
Respecto a la preparación de la superficie: Una superficie rugosa (por lo general) dará una mejor adherencia que una superficie electropulida. Una topografía de superficie rugosa a menudo tiene montañas, valles y poros microscópicos que el adhesivo puede rellenar, lo que proporciona un área de superficie adicional, así como un enclavamiento mecánico. Una topografía de superficie lisa solo proporciona un valor del área de superficie y no un enclavamiento mecánico. Si las superficies se pueden hacer rugosas mediante abrasión, pulido con granalla, rayado o una imprimación química, estos métodos mejorarán la resistencia general de la unión. Asegurarse de que la superficie de pegado esté libre de contaminantes, aceites, agentes desmoldantes, lubricantes de corte o incluso aceites de los dedos puede ayudar a lograr una resistencia de unión repetible.