ADHESIVOS EN LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ

Gracias a las innovaciones en adhesivos, “Los Automóviles Ensamblados con Adhesivos” son más seguros y más económico que sus predecesores. Los adhesivos se han remplazado  muchas de las funciones de la soldadura tradicional en la industria del automóvil.

Por ejemplo, en 2001, se utilizaron alrededor de 10 metros de adhesivo para uniones de línea en el cuerpo del modelo de BMW 7; hoy se utiliza 15 veces más que esa cantidad.  Los Adhesivos modernos han permitido a los ingenieros de la industria automotriz, reducir el uso de la soldadura por puntos en alrededor de un 50%. Hoy en día aproximadamente el 9% de la producción total anual mundial de adhesivo se utiliza en la fabricación de vehículos.

Hoy, un automóvil contiene hasta 18 kg de adhesivos – y por una buena razón; los “crash” tests (pruebas de choque) han demostrado que “los coches ensamblados con adhesivos”  se comportan mejor que los diseños  ensamblados con “soldadura”. Un factor importante es que los adhesivos no afectan a los sustratos utilizados en el montaje, mientras que otras técnicas de fijación mecánica, incluyendo soldadura, remachado o atornillado, pueden afectar la rigidez  de los materiales de montaje.

Sin embargo, el aumento de la seguridad no es la única ventaja de los adhesivos en la producción de vehículos. Cuando se sueldan las láminas de las puertas, el exterior se tiene que volver  a trabajar laboriosamente para asegurar un buen acabado. Las puertas cuyas láminas son unidas con Adhesivos no tienen necesidad de volver a ser trabajadas, lo que resulta en menores costos de producción.

El uso de Adhesivos no se limita a la producción de automóviles, pero es ampliamente utilizado en otros vehículos también. Por ejemplo, un vagón típico de tren  construido entre 1981 y 1993 utilizaba 10 kg de adhesivo; hoy en día, algunos vagones modernos llevan hasta 500 kg de adhesivo – un aumento del 5000%!  También en los aviones modernos, como el Airbus y Boeing se utilizan adhesivos para unir hasta un 50% del conjunto.

El uso de adhesivos en las industrias del Transporte y Marina es bastante extenso e incluye miles de aplicaciones en áreas tales como:

Aeronaves & Vehículos Aeroespaciales; Módulo de Automoción en sellado utilizando   compuestos anaeróbicos como, Juntas, Selladores, Trabadores, Retenedores etc.,

Protección Electrónica y de Circuitos usando líquidos Encapsulantes,  Equipos en el  Interior y Exterior del Vehículo Exterior;  en los Componentes del tren de fuerza (poder) y los Componentes debajo del capó, en el Ensamblaje de los Vehículos, etc.

Las Seis áreas específicas que discutiremos más adelante en nuestras próximas publicaciones son:

  1. Adhesión de las hojas de metal en la construcción de la carrocería del vehículo
  2. Automóviles seguros con adhesivos
  3. Los Paneles de Cristal en la unión con la Carrocería – Directo Acristalamiento
  4. Fabricación de Aviones
  5. Fabricación de vehículos de tren
  6. Construcción de Contenedores

Empezamos hoy con:

UNION DE LAMINAS DE METAL EN LA CONSTRUCCIÓN DE LA CARROCERÍA DEL VEHÍCULO

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Las carrocerías de automóviles comprenden en gran parte de hojas de acero con un espesor de 0,6 a 0,8 mm. La tendencia en carrocerías de automóviles modernos es hacia un diseño más plano con el peso más bajo posible para menor resistencia al viento y por lo tanto en última instancia, que reduzca el consumo de combustible. Componentes planos tales como el capó y el maletero y también los paneles de las puertas y el techo, se fijan a los puntales (bordes-barras) en forma de cresta y para darles rigidez.  

El método más común para unir componentes de carrocería, a saber, es soldadura por puntos, no se puede utilizar en los lados visibles planos porque esto resultaría en puntos antiestéticos y estos requerirían mucho tiempo de trabajo (lijado o llenado) para repararlos. El uso de adhesivos para resolver este problema se introdujo hace unos 40 años – adhesivos se usan para unir los componentes entre sí y el número de puntos de soldadura se redujo a un pequeño número en los bordes.

El proceso de unión tuvo que ser introducido en la secuencia de línea de producción relevante. La construcción de carrocerías de automóviles pone extremadamente altas exigencias a la tecnología de unión estructural: pre-tratamiento especial de la superficie de las hojas de metal, que es esencial para la creación de enlaces de alta resistencia que tiene una alta estabilidad, no es posible en una línea de producción en masa. Además, los sustratos se recubren también todavía con aceites protección contra la corrosión durante el proceso de producción. Estos sólo pueden ser removidos antes de la etapa final del procedimiento.

Los requisitos clave de los adhesivos para su uso en la construcción de la carrocería del vehículo son los siguientes:

  • Capacidad para formar enlaces estructurales con propiedades definidas durante la vida útil del componente y bajo altas cargas operativas;
  • Estabilidad a 170-230°C durante alrededor de 30 minutos durante el proceso de pintura / laca;
  • Resistencia al movimiento y limpieza aun en el estado no curado completo;
  • Capacidad para ser procesado (dispensado) de forma automática;
  • Capacidad para penetrar por puntos de soldadura como tapones de crack.

Sólo adhesivos de curado en caliente cumplen con los requisitos antes mencionados. Los adhesivos especialmente desarrollados para estas aplicaciones (curado a 180 a 230°C) se formulan de tal manera que en el estado no curado hasta 20 por ciento en peso de aceite puede ser absorbido a través de la disolución. Sin embargo, en la práctica cuando se utiliza el adhesivo, el aceite es forzado lejos de la superficie por el adhesivo que la unión inicial inmediata del adhesivo suele estar garantizada. El aceite remanente es absorbido por el adhesivo, y forma parte de la película adhesiva.

Las altas temperaturas aceleran la disolución del aceite en el adhesivo. El aceite se distribuye uniformemente esencialmente en la película adhesiva curada y no se difunde de nuevo a la superficie.

Las pruebas de choque dejan claro que la resistencia a la fatiga alterna y la absorción de energía, incluso después de envejecimiento, pueden mejorarse considerablemente mediante el uso de adhesivos para algunas de las articulaciones, en comparación con las construcciones solamente soldadas completamente in situ. El estado de la técnica actual implica una combinación de unión adhesiva y soldadura por puntos.

Los siguientes adhesivos se utilizan para unión de láminas de metal en la construcción de la carrocería del vehículo: adhesivos de plastisol, esencialmente pastas que contienen cargas en forma de polvo de PVC, plastificantes y promotores de adhesión. Para aplicaciones especiales, se utilizan adhesivos individuales de resina epoxi y curado en caliente de 1 o 2 componentes.

Algunos ejemplos de aplicaciones son: refuerzo en las costuras de las bridas en las estructuras del capo, las puertas y el techo.

Bibliografía: The Wolf Group Newsletter &

http://adhesivesmag.com/articles/assembly