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Adhesivos y pegamentos de curado por luz ultravioleta.

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¿Sabías que los adhesivos o pegamentos que curan por luz ultravioleta son utilizados en una amplia variedad de objetos que te rodean?, relojes, gafas, componentes electrónicos, mesas de cristal e incluso los empastes de los dientes son posibles gracias al desarrollo y la aplicación de los adhesivos de curado por ultravioleta.

Los adhesivos de curado por luz ultravioleta se definen como los adhesivos/pegamentos capaces de curar, solidificarse o endurecerse cuando son expuestos únicamente a una fuente de radiación ultravioleta con una longitud de onda e intensidad bien definida previamente.

Una de las principales desventajas de utilizar adhesivos y pegamentos como materiales de unión es el tiempo de espera en el cual tenemos que dejar la unión inmóvil y fija para que el adhesivo cure y se solidifique. Esto no es ningún problema con el uso de los adhesivos de curado por luz ultravioleta, dado a que su mecanismo de curado permite solidificar el adhesivo en cuestión de segundos, por ello este tipo de pegamentos son muy utilizados en la fabricación de productos en grandes cantidades, especialmente en procesos automatizados donde se requieren altas precisiones de dosificación a la vez que tiempos de aplicación y curado muy reducidos.

De toda la familia de adhesivos, pegamentos y selladores existentes hoy en día en el mercado, los pegamentos nombrados a continuación pueden encontrarse con la tecnología de curado por ultravioleta:

  • Adhesivos acrílicos UV

  • Adhesivos epoxi UV

  • Adhesivos de silicona UV

  • Adhesivos cianoacrilato UV

  • Adhesivos anaeróbicos UV

Mecanismo de curado de los adhesivos U.V.

La característica común que tienen todos los adhesivos de curado por ultravioleta es que contienen moléculas fotoiniciadoras las cuales se activan y/o descomponen cuando absorben la energía emitida por la luz ultravioleta, formando radicales libres los cuales inician y aceleran el proceso de curado del adhesivo consiguiendo solidificarlo en cuestión de segundos.

Como hemos citado anteriormente la clave o el secreto de este tipo de pegamento consiste en activar la reacción de curado mediante el aporte de energía en forma de luz ultravioleta, la energía de la luz ultravioleta viene determinada por su longitud de onda, de tal forma que una luz ultravioleta con una longitud de onda larga dispone de menor energía que la misma luz ultravioleta pero con una longitud de onda corta. La selección de la longitud de onda correcta viene determinada por el tipo de fotoinciador que contenga el adhesivo, de tal forma que longitudes de ondas largas pueden no activar al fotoiniciador haciendo que el adhesivo no cure, y longitudes de ondas cortas pueden descomponer y/o reducir las características mecánicas del adhesivo.

Consideraciones de los adhesivos de curado ultravioleta

La utilización de este tipo de adhesivos requiere aplicarlos con los equipos de radiación ultravioleta adecuados, de tal forma que nos aseguremos de dosificar y aplicar la longitud de onda (energía) correcta, cada fabricante de adhesivo acompaña en sus fichas técnicas los datos necesarios para seleccionar el equipo ultravioleta adecuado.

La velocidad de curado de estos adhesivos depende de:

  • La intensidad o cantidad de luz ultravioleta aplicada

  • Tiempo de aplicación de la ultravioleta

  • Distancia de aplicación de la ultravioleta al adhesivo

  • Espesor o profundidad del adhesivo

  • Permeabilidad del sustrato el cual ha de atravesar el ultravioleta

Referente al anterior punto, hemos de tener en cuenta el tipo de material que queremos unir/pegar, dado a que estos adhesivos necesitan absorber luz ultravioleta es necesario que al menos un sustrato sea permeables a los ultravioletas, la variación de estos materiales (sobre todo en plásticos) conllevan tiempos de curado distintos así como comportamientos mecánicos y químicos diferentes, a modo de ejemplo existen cristales transparentes que absorben la radiación ultravioleta impidiéndole su paso hacia el adhesivo, de tal forma que no se produce su curado.

Por otro lado existen adhesivos ultravioleta con un curado combinado, los cuales permiten continuar su curado una vez aplicada la luz ultravioleta mediante la aplicación de calor, ausencia de oxígeno o humedad, solidificando el adhesivo en aquellas zonas ocultas donde no ha llegado la luz o reduciendo el tiempo de curado cuando los espesores del adhesivo son relativamente grandes. Por ultimo hemos de tener en cuenta que estos productos son muy sensibles a la luz, por lo que hemos de almacenarlos reduciendo su exposición a la luz solar y artificial.

Ventajas de los adhesivos de curado por luz ultravioleta

  • Alta velocidad de curado, reduciendo enormemente los tiempos de curado y eliminando los medios de fijación necesarios para otros adhesivos, todo ello provoca un aumento del rendimiento, productividad y una reducción de coste del proceso.

  • Adhesivo monocomponente, no necesita ser mezclado por lo que se elimina la posibilidad de error durante el proceso de mezcla así como los medios necesarios para su mezclado, estos pegamentos no tienen pot-life.

  • Verificación fácil y rápida de la unión mediante fluorescencia del adhesivo, ensayo no destructivo económico y fácilmente automatizable (inspección continua en línea)

  • Curado a voluntad, posibilidad de programar el curado de la unión.

  • Posibilidad de adhesivos con curados combinados (por temperatura, humedad, activadores…) con objeto de curar el adhesivo en aquellas zonas donde no alcanza la ultravioleta.

  • Adhesivos libres de solventes, mejorando aspectos medioambientales y laborales.

  • Adhesivos idóneos para las uniones pegadas producidas en masas, proceso fácilmente automatizable.

  • Adhesivos transparentes, permitiendo realizar uniones “invisibles” mejorando la estética del producto.

Desventajas de los adhesivos de curado por luz ultravioleta

  • Necesidad de equipos generadores de luz ultravioleta así como equipos de dosificación y verificación en caso de producciones en grandes cantidades.

  • Necesidad de sustratos permeables a la radiación ultravioleta, la variación de los sustratos conlleva variación de las propiedades mecánicas y químicas del adhesivo.

  • Menor abanico de adhesivos disponibles con esta tecnología, comparados con los adhesivos convencionales, reduciendo las posibles aplicaciones.

  • Los adhesivos de curado por luz ultravioleta son más caros comparados con los adhesivos convencionales de la misma familia.

Aplicaciones de los adhesivos de curado ultravioleta

Debido a su reducido tiempo de curado, los adhesivos de luz ultravioleta son ampliamente utilizados en los procesos de fabricación de productos en masa, dado a que la reducción de coste de proceso que conlleva amortiza las inversiones necesarias en la adquisición de los equipos generadores y de control necesarios para su automatización o aplicación.

adhesivos ultravioleta

Son muchos los sectores que utilizan estos adhesivos en sus procesos, la industria óptica los utiliza para la unión de las lentes/cristales a la montura de la gafa, el sector electrónico lo utiliza para la unión y sellado de componentes en placas electrónicas, el sector decorativo lo utiliza para la construcción de mesas y muebles de cristal, farolas, jarrones, joyas, pendientes, así como otros objetos decorativos, el sector automovilístico lo utiliza para el sellado de sensores…

Unos de los campos donde se utilizan estos tipos de adhesivos/pegamentos es el sector médico, debido a que no emiten solventes ni compuestos peligrosos para la salud estos adhesivos son muy utilizados en la fabricación de instrumental médico como jeringuillas, pinzas, capsulas, bisturíes…

Otros de los campos donde es utilizado este tipo de adhesivos es el de la restauración dental, debido a su curación en segundos así como la no emisión de solventes ni compuestos peligrosos para la salud, estos adhesivos son utilizados por la mayoría de los dentistas durante la realización de los empastes.

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