Ensayos de adhesivos para aplicaciones de automoción
A medida que el impulso hacia el aligeramiento aumenta la gama de materiales utilizados en el diseño de automoción, también crece la necesidad de soluciones de unión fiables. La tecnología de adhesivado ofrece una alternativa versátil a los elementos de fijación mecánicos tradicionales, capaz de unir materiales disímiles a la vez que mejora la estética, reduce el ruido y la vibración (NVH) y disminuye los costes de fabricación. No obstante, una cualificación cuidadosa y el control de calidad son esenciales para garantizar resultados fiables y repetibles en todas las condiciones de funcionamiento.
Ensayos dinámicos y estáticos de adhesivos
El desafío
A medida que los adhesivos se incorporan a aplicaciones de automoción aún más exigentes, aumenta la necesidad de comprender su comportamiento estático y a fatiga en distintas condiciones ambientales.
Se puede emplear una variedad de técnicas para ensayar las propiedades mecánicas (p. ej., resistencia y rigidez) de las uniones adhesivas. La medición de la resistencia de una unión adhesiva entre piezas rígidas suele realizarse mediante un ensayo de solape-cizalladura. Se utilizan diversas formas de ensayos de pelado para medir la resistencia de uniones entre piezas flexibles y rígidas/flexibles.
Los ensayos de tenacidad a la fractura se utilizan para estudiar el crecimiento de grietas en uniones adhesivadas tanto bajo carga estática como a fatiga. Los resultados de los ensayos de tenacidad a la fractura pueden proporcionar una mejor comprensión de los mecanismos de adhesión y de las causas del fallo de la unión.
La solución
La gama de máquinas de ensayo electromecánicas y dinámicas de Instron es idónea para todo tipo de ensayos de uniones adhesivas. Hay disponible una gama de mordazas y utillajes para evaluar la resistencia de los adhesivos. Los ensayos en probetas de solape-cizalladura se realizan habitualmente utilizando; mordazas de acción por cuña, mordazas laterales accionadas por tornillo o mordazas neumáticas. Los utillajes para ensayos de pelado incluyen los tipos rodillo flotante y rueda giratoria. Hay disponibles utillajes especiales, como el utillaje de pelado con tambor ascendente, para ensayar las uniones adhesivas en materiales de núcleo sándwich. El software Bluehill® Universal es ideal para ensayos estáticos de adhesivos, y un Módulo de Aplicación de Adhesivos opcional incluye varios métodos de ensayo preconfigurados conforme a las normas ASTM, EN e ISO.
Los ensayos de fatiga en uniones adhesivas pueden realizarse en máquinas dinámicas utilizando mordazas mecánicas o hidráulicas con clasificación para fatiga. Los adhesivos se ensayan a menudo en diversas condiciones ambientales; en este caso, hay disponibles cámaras ambientales de Instron.
Ensayos de impacto de adhesivos
El desafío
A medida que evoluciona el diseño de automoción, los adhesivos están sustituyendo rápidamente a los elementos de fijación mecánicos como solución convencional para unir muchos metales, plásticos, cauchos y vidrio. Los adhesivos especialmente formulados utilizados para unir conjuntos estructurales del bastidor, parabrisas y otros componentes pueden ofrecer una estética mejorada, una reducción del ruido y la vibración (NVH), así como una disminución de los costes de fabricación. Sin embargo, con el mayor uso de adhesivos, los proveedores de automoción y de adhesivos deben desarrollar nuevos protocolos de ensayo para garantizar la integridad estructural de las uniones en todas las posibles condiciones de servicio. Las fuerzas de impacto en un accidente pueden provocar el fallo de las zonas unidas del bastidor o del parabrisas, lo que puede ocasionar lesiones graves a los ocupantes del vehículo.
La solución
Los proveedores de automoción y de adhesivos utilizan habitualmente el método de ensayo de impacto por pelado con cuña ISO 11343 para comparar los efectos relativos de diversas variables de producto y de proceso en el rendimiento al impacto. Instron ha desarrollado configuraciones de ensayo estándar y también personalizadas basadas en ISO 11343, incluyendo un utillaje de soporte y una disposición de percutor únicos para impactar probetas de parabrisas unidas a componentes del bastidor del automóvil. Junto con una cámara termostática de Instron, este sistema de impacto puede permitir a los centros de investigación y desarrollo experimentar con diferentes composiciones de materiales, condiciones de curado y temperaturas para optimizar el rendimiento del producto y cumplir la normativa gubernamental.
Tanto si está cualificando una nueva formulación de adhesivo, desarrollando protocolos de ensayo para una aplicación de unión estructural o garantizando el cumplimiento de las normas ASTM, EN o ISO, Instron dispone de los sistemas de ensayo, utillajes y software para respaldar su aplicación.
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