Materiales y preparación
Pegamento de PE y PP: por qué es difícil y cuándo funciona
El PE y el PP tienen baja energía superficial y apenas se adhieren por sí solos. Aquí se explican el tratamiento, los tipos de adhesivo, los escollos y las advertencias que el material comercial suele omitir.
Por qué el PE y el PP no se adhieren por sí solos
El pegado requiere que el adhesivo pueda penetrar y formar una unión con la superficie. El PE, el PP, el PTFE y el POM son muy poco reactivos y tienen una baja energía superficial, por lo que el adhesivo se queda encima del material en lugar de unirse a él. Por esta razón, un adhesivo de contacto común o un cianoacrilato rápido no se mantienen en estos materiales.
Esta misma propiedad es la razón por la cual los materiales son químicamente resistentes y difíciles de degradar. Lo que los hace buenos en una instalación química los hace problemáticos para pegar. Si la pieza debe pegarse, primero hay que modificar la superficie.
El tratamiento superficial marca toda la diferencia
El tratamiento corona, el tratamiento a la llama o el plasmatreatment aumentan la energía superficial para que el adhesivo pueda unirse. El tratamiento debe realizarse justo antes del pegado, porque el efecto disminuye con el tiempo y porque el polvo y la grasa en la superficie lo arruinan.
Se puede utilizar una imprimación (primer) en algunos materiales como intermediario, pero no funciona como sustituto de un pretratamiento correcto. La limpieza con alcohol u otro desengrasante es necesaria, pero por sí sola no proporciona adhesión en PE y PP.
El tratamiento debe integrarse en la producción: una pieza tratada ayer no es necesariamente adecuada hoy. Por lo tanto, anote el momento del tratamiento y el método en las instrucciones de trabajo.
Tipos de adhesivos que se pueden utilizar
Para el pegado estructural de PE y PP, normalmente se utiliza epoxi bicomponente o acrílico, o poliuretano para uniones flexibles. El adhesivo debe estar documentado para el material específico y para la carga a la que se someterá la unión. También existen adhesivos termofusibles y de aplicación en caliente, pero no proporcionan resistencia estructural en PE.
Para cada adhesivo, debe conocer el tiempo de curado, la sensibilidad a la temperatura, la elasticidad y la resistencia química en relación con el medio de la instalación. Un adhesivo que resiste el agua a 20 °C no resiste necesariamente una solución clorada a 60 °C.
| Consideración | Qué debe aclarar |
|---|---|
| Estabilidad mecánica | ¿Debe la unión soportar carga o solo es para estanqueidad? |
| Estabilidad térmica | Temperatura de servicio y dilatación en relación con la elasticidad del adhesivo |
| Resistencia química | Efecto del medio tanto sobre el plástico como sobre el adhesivo |
| Precisión de ajuste | Holgura y ajuste de las piezas; el adhesivo requiere una separación determinada |
| Tiempo de curado y producción | ¿Puede la pieza permanecer sujeta durante el tiempo necesario? |
| Entorno de trabajo | Ventilación, ficha de datos de seguridad y manipulación del endurecedor |
| Reciclaje | ¿Se puede desmontar la pieza y es el adhesivo compatible con el reciclaje? |
La lista recoge las consideraciones que se pasan por alto con más frecuencia. Revíselas antes de seleccionar un adhesivo.
Argumentos comerciales y realidad: el pegado no es un atajo
Los proveedores de adhesivos y auxiliares suelen comercializar sus productos con afirmaciones como «pega todo», «más fuerte que la soldadura» y «no requiere pretratamiento». Esto último es casi siempre falso en el PE y el PP. La baja energía superficial del material no cambia porque el adhesivo sea caro o nuevo.
La resistencia a la tracción de una ficha técnica se mide en una probeta determinada, con un tratamiento superficial específico, un espesor de junta determinado y una curva de curado específica. Dicha cifra no se puede extrapolar a otra producción. Por lo tanto, solicite ensayos en su propio material y con su carga específica, no el número más alto del folleto.
No existe ninguna norma general que convierta una unión pegada de PE o PP en una unión sometida a presión documentada al mismo nivel que la soldadura por fusión. Por lo tanto, para tuberías a presión, el pegado debe aprobarse específicamente para el proyecto o por el proveedor, y la unión debe documentarse mediante ensayos. Una unión de tuberías pegada no puede sustituir sin más a una unión soldada.
Cuando el pegado falla: causas típicas
Una unión pegada rara vez falla de forma repentina y catastrófica. Se desvanece lentamente: primero en los bordes, luego debido a la absorción de agua, las fluctuaciones de temperatura o la carga sostenida. La rotura puede producirse en la interfaz entre el adhesivo y el plástico (adhesiva) o dentro del propio adhesivo (cohesiva), y ambos fallos requieren medidas diferentes.
Las causas más frecuentes son la contaminación por agentes desmoldeantes, aceite, grasa o polvo; un tratamiento superficial insuficiente o aplicado demasiado tarde; un adhesivo incorrecto para el material; una junta de adhesivo demasiado gruesa; una presión de apriete insuficiente; un tiempo de curado demasiado corto; y coeficientes de dilatación diferentes que someten a tensión la unión ante los cambios de temperatura.
La humedad y las heladas son especialmente críticas. El agua puede penetrar en una interfaz con un pretratamiento inadecuado, y las heladas antes del curado completo pueden detener la reacción. Para uso en exteriores, el adhesivo debe estar homologado frente a los rayos UV, la lluvia y las heladas, no solo para ensayos secos en interiores.
| Fallo | Causa típica | Primera medida |
|---|---|---|
| Se despega por el borde sin restos de adhesivo | Superficie contaminada o no tratada previamente | Limpiar, volver a tratar previamente y probar en una pieza nueva |
| El resto de adhesivo queda solo en un lado | Rotura por adhesión en la interfaz | Comprobar el pretratamiento, la imprimación y la elección del adhesivo |
| Rotura en medio de la junta de adhesivo | Junta demasiado gruesa, proporción de mezcla incorrecta o curado incompleto | Comprobar la mezcla, la junta y las condiciones de curado |
| La unión pierde estanqueidad al cabo de unas semanas | Absorción de agua, fluencia (creep) o movimiento térmico | Seleccionar un sistema documentado y realizar un ensayo a largo plazo |
| El adhesivo no cura | Temperatura demasiado baja, humedad ambiental demasiado alta o caducado | Cumplir los requisitos climáticos de la ficha técnica y utilizar un lote fresco |
El aspecto de la rotura es la información más importante. Guarde la muestra y describa si la rotura se produce en el adhesivo o en la superficie.
Química, entorno de trabajo y residuos
Es falso que todos los productos adhesivos sean tóxicos. Es igual de falso tratarlos como inofensivos por el hecho de que curan. El riesgo reside principalmente en los componentes sin curar: el endurecedor de epoxi puede ser corrosivo y sensibilizante, los adhesivos de poliuretano pueden contener isocianatos que pueden causar asma y alergia respiratoria, y los adhesivos de metacrilato pueden provocar sensibilización cutánea y respiratoria. Los adhesivos a base de disolventes emiten COV (VOC) y pueden ser inflamables.
Utilice los guantes indicados por el fabricante, normalmente de nitrilo y no de látex, y cámbielos cuando estén manchados. Evite el contacto con la piel, incluso durante la mezcla y la limpieza. No coma, beba ni fume en el área de trabajo. Al trabajar en espacios confinados, contenedores o zanjas, debe haber ventilación y, en caso de isocianatos o grandes cantidades de disolvente, se debe seleccionar el equipo de protección respiratoria según la ficha de datos de seguridad, no al azar.
El adhesivo curado no es automáticamente inofensivo. El lijado de una junta curada genera polvo que debe ser aspirado en origen. Los residuos, los cartuchos vacíos y los recipientes de mezcla deben desecharse según las instrucciones del fabricante y del ayuntamiento. Los restos de adhesivo en el PE y el PP empeoran el reciclaje, ya que el material no se puede fundir junto con el plástico. No incinere los residuos de adhesivo sin conocer el producto.
Dónde el pegado es la opción correcta
El pegado es relevante cuando las piezas no se pueden soldar por fusión: materiales diferentes, chapas finas en las que el calor provocaría deformaciones, piezas con insertos sensibles o uniones donde el cordón de soldadura no es deseado. También se utiliza para fijar soportes, inserciones roscadas y similares en placas.
En el caso de tuberías de PE y PP, el pegado rara vez es la solución correcta. La soldadura proporciona una unión con la misma resistencia que el material, mientras que una unión de tuberías pegada requiere documentación especial y no puede considerarse resistente a la presión sin la aceptación del proveedor. Para tuberías a presión, remitimos a soldadura a tope, soldadura por enchufe y soldadura por electrofusión.
Pruebe siempre en la pieza concreta
La tabla de un proveedor de adhesivos es un punto de partida, no una garantía. Por lo tanto, pruebe en piezas de la producción actual, con el tratamiento superficial actual y la curva de curado actual, y ensaye la unión con la carga que deba soportar: tracción, cizalladura o presión de agua.
Documente el ensayo indicando la fecha, el material, el tratamiento, el lote de adhesivo, el tiempo de curado y el resultado. En el caso de tareas recurrentes, esta documentación vale más que otra ficha técnica adicional, ya que muestra lo que realmente funcionó en su producción. Véase también ensayos y documentación.