Procesos de Adhesión Industrial, Tratamientos Superficiales y Corrosión Metálica

Adhesión y Unión Adhesiva

Para garantizar una correcta unión adhesiva, se deben cumplir tres requisitos fundamentales:

• 1) Buen estado de la superficie adherente: Limpieza y preparación previa.
• 2) Aplicación del adhesivo: Cuanto más moje la superficie, mejor será la unión.
• 3) Curado del adhesivo: Proceso de endurecimiento final.

Adhesivos Reactivos (por polimerización)

En estos adhesivos, los monómeros y oligómeros se entrecruzan mediante un proceso de polimerización.

• Ventajas (V): Se evitan problemas derivados de la evaporación del disolvente y presentan una buena resistencia de las uniones frente a la temperatura.
• Inconvenientes (I): Poseen una rápida cinética de reacción, suelen ser caros y generalmente requieren la mezcla de dos componentes.

Tipos de Adhesivos Reactivos

• Reactivos anaeróbicos: Curan en ausencia de oxígeno (O2) y en presencia de iones metálicos. Son excelentes para esfuerzos de cizalla, pero presentan un comportamiento deficiente ante tracción e impacto.
• Reactivos cianoacrilatos: Realizan un curado aniónico en presencia de compuestos débilmente básicos. Deben aplicarse siempre en capas finas.

Adhesivos Prepolimerizados

En este tipo, el polímero ya está formado y no existe una reacción química durante la unión.

• Fase líquida: La unión se produce por la evaporación del disolvente, lo que permite una buena mojabilidad de los adherentes.
• Fase sólida:
  • Adhesivos piezosensibles: Ventajas: Exentos de disolvente. Inconvenientes: Tienen pegajosidad, pero no presentan una alta adhesión final.
  • Adhesivos termofusibles: Ventajas: Son procesos rápidos, aunque requieren presión para consolidar la unión adhesiva. Inconvenientes: Son materiales muy viscosos.

Tipos de Fallos en la Unión

• Fallo cohesivo: La rotura ocurre dentro de la propia capa de adhesivo.
• Fallo adhesivo: La unión falla en la interfaz entre el adhesivo y el sustrato (no deseable).
• Fallo del sustrato: Se rompe el material base antes que la unión.

Tratamientos Superficiales

Los tratamientos superficiales modifican la estructura o la composición de la superficie del material para mejorar sus prestaciones.

Beneficios de los Tratamientos

• Mejora de la apariencia y textura.
• Aumento de la resistencia a la corrosión.
• Incremento de la dureza superficial.
• Mejora de la vida a fatiga.
• Aumento de la resistencia al desgaste.

Tratamientos Superficiales para Aceros

Tratamientos que no modifican la composición

• Temple superficial por llama: Consiste en la austenización de la superficie mediante llama y un enfriamiento rápido en agua. Se aplica en aceros con un contenido de carbono entre el 0,3% y el 0,6%, para espesores de 1 a 6 mm en piezas de gran tamaño.
• Temple por inducción: Calentamiento muy rápido generado por corrientes inducidas.
• Temple por láser: Realiza una austenización local. No necesita enfriamiento externo y debe controlarse rigurosamente para evitar la fusión del material.

Tratamientos que modifican la composición (Termoquímicos)

• Nitruración: Adsorción de nitrógeno en la superficie para mejorar las propiedades mecánicas, especialmente la dureza y la resistencia a la corrosión. Existen tres tipos: gaseosa, líquida y por plasma.
• Cementación: Aumenta la dureza superficial al incrementar el porcentaje de Carbono (C) a temperaturas de austenización.
• Carbonitruración: Proceso donde se introducen conjuntamente Carbono y Nitrógeno.

Procesos Específicos de Cementación

Existen métodos que introducen exclusivamente Carbono (C):

• Gaseosa: Es la técnica más utilizada para grandes lotes. Aporta dureza, alta resistencia al desgaste y a la fatiga, proporcionando espesores de entre 0,2 y 1,5 mm.
• Sólida: Las piezas se entierran con material cementante a temperaturas superiores a 900 ºC, seguido de un enfriamiento lento.
• Por plasma: Se basa en la ionización del gas cementante. Las temperaturas locales muy altas favorecen la difusión del carbono.

Métodos que introducen Carbono (C) y Nitrógeno (N):

• Cementación líquida y carbonitruración.

Corrosión

La corrosión se define como la reacción electroquímica de un metal con el medio circundante, lo que provoca el subsiguiente deterioro de sus propiedades físicas y químicas.

Este fenómeno implica el paso de un metal de su forma elemental a su forma iónica, mediante un proceso asociado de cesión de electrones (oxidación).