sábado, 12 de octubre de 2013

Revolución: el polímero autorregenerable


Hola!!

En esta ocasión te traigo algo innovador, verdaderamente revolucionario. No, no estoy siendo exagerado. Es de verdad. Léelo y ya me dirás.

Te hubieras imaginado alguna vez un material capaz de repararse a sí mismo cuando se rompe? Que ante cualquier pequeña fisura o grieta, él mismo sea capaz de volver a su estado original sin que tú tengas que hacer nada, él sólo?

Cierra los ojos e imagínatelo ahora… estás pensando… en el T-1000 de la película Terminator 2 (sí, el ciborg malo)?



Eureka! Esa efecto de ficción de aquella película de principios de los 90 (hace más de 20 años ya!!) es hoy una realidad. Pero con una pequeña salvedad: el material elegido es un polímero elastomérico en lugar de un material metálico. Yaaaa…. No es lo mismo… pero funciona exactamente igual! Además, aquello era una película… y había que hacerle frente al amigo Schwarzenegger!!

En el pasado XIV Congreso de Adhesión y Adhesivos celebrado en O Porriño, el centro de investigación vasco IK4-Cidetec, presentó públicamente, de la mano de Alaitz Rekondo (una de las investigadoras participantes en el programa), el resultado de su investigación sobre un polímero elastomérico, en base poliuretano bicomponente, capaz de reparar su estructura interna si ésta ha sido dañada o fisurada. Es decir, presentaron el primer material autorregenerable. El polímero autorregenerable.

Pero el adjetivo “autorregenerable” lleva consigo el fantástico hecho de que no es necesario utilizar ningún agente intermedio, ni catalizador, ni calor, ni adhesivo (no… lástima ;-)) para que el material se vuelva a unir y sea igual de resistente que antes de la fisura. Lo hace él solo!

Para ello, el equipo de investigación de IK4-Cidetec ha reformulado el versátil poliuretano de manera que ha conseguido este excepcional efecto sin necesidad de añadir ni siquiera nanotecnología. Una gran hallazgo.

Y por qué es un polímero elastómero y no otro? La respuesta es sencilla: porque su estructura interna favorece el movimiento de las cadenas que lo conforman de manera que las fisuras se pueden autoreparar.

Efectivamente, esta es la respuesta sencilla. El razonamiento técnico y científico lo puedes encontrar en la propia publicación científica.

Para que lo puedas ver con tus propios ojos, te pongo aquí el vídeo que ellos mismos han grabado y colgado en Youtube:




E S P E C T A C U L A R!!

Ahora bien, qué aplicaciones podría tener este material? Desde mi punto de vista, que es el de los adhesivos (claro!) este descubrimiento podría tener una aplicación directa en adhesivos selladores: Porque se trata de un elastómero (cuya resistencia no es excesivamente elevada pero tiene una gran capacidad de deformación) y normalmente están expuestos a condiciones extremas (frío, calor, radiación ultravioleta, productos químicos agresivos, etc) que suelen dañar su estructura y provocar fallos de sellado, filtraciones, etc.

Este polímero autorreparable incluido en la formulación de estos adhesivos selladores podría traer consigo una auténtica revolución en la fiabilidad de las construcciones y productos industriales. Yo lo compraría.

Tú qué opinas?

miércoles, 18 de septiembre de 2013

XIV Congreso de Adhesión y Adhesivos: Entrevista a Elena Rodríguez


Hola!!

en esta ocasión he tenido la oportunidad de entrevistar a Elena Rodríguez, responsable de la organización del XIV Congreso de Adhesión y Adhesivos que se celebra en O Porriño, en la comarca de Vigo (Galicia, España) el 26 y 27 de septiembre de 2013.

Se trata de una persona encantadora y apasionada, llamada a ser una de las personalidades más destacadas en el ámbito de los materiales compuestos y los adhesivos, por lo que ha sido un auténtico placer poder contar con su atención durante un rato:

1.   Cuenta un poco de ti... Qué es AIMEN y a qué te dedicas?

AIMEN es un Centro Tecnológico privado situado en O Porriño (Pontevedra) con más de 40 años de trayectoria. El fomento y ejecución de actividades de I+D+I y la prestación de servicios tecnológicos de alto valor añadido son dos de los pilares básicos de la actividad del Centro. Lo configuran 10 departamentos diferentes, entre ellos: la Planta de Tecnologías de Unión, en el que se encuentra el Grupo de Unión con Adhesivos, el Centro de Aplicaciones Láser, Materiales y Procesos de Fabricación, Diseño y Simulación, Medioambiente, Formación,… Yo coordino la línea de Unión con Adhesivos y Soldadura de Plásticos. Trabajamos mayoritariamente en proyectos de I+D tanto nacionales como europeos pero también damos servicio directo a las empresas a corto plazo.

2.   Cómo se te ocurrió organizar el XIV Congreso de adhesión y adhesivos?

Soy miembro del Grupo Español de Adhesión y Adhesivos (GEAA) desde hace unos pocos años por lo que participo activamente en el Congreso Nacional de Adhesivos que se celebra anualmente. Puesto que nunca se había celebrado en Galicia, nos pareció muy interesante traerlo aquí y acercárselo tanto a nuestros asociados como a todas las empresas de nuestro entorno.

3.   Y... Volverías a hacerlo?

Tal vez sea un poco pronto para saberlo ya que hasta que no se celebre siempre tienes esa preocupación de que todo salga bien, y si todo el mundo se quedará con un buen recuerdo. Pero sin duda, no me arrepiento de haberlo organizado y sí, volvería hacerlo.

4.   Tras un año de preparación y a pocos días del Congreso, qué nos podemos esperar del evento?

En muchos aspectos hemos mantenido la trayectoria del Congreso ya que no hay que olvidar que, aunque AIMEN es quien lo organiza este año, detrás está el GEAA y hay unos estatutos y bases que hay que respetar. Como otros años se darán cita investigadores de Centros Tecnológicos, Universidades y Empresas, con alrededor de 40 ponencias orales y pósters. Por lo que es un foro en el que ciencia y empresa se encuentran para aprender, debatir y establecer nuevos lazos de cooperación en la línea de unión con adhesivos. Si bien, hay algunas novedades como las demostraciones que tendremos de los patrocinadores que se han animado a traer equipos y productos favoreciendo un acercamiento al público.

5.   El Workshop de esta edición está orientado al sector de la automoción. Es una influencia directa de Citröen? Han colaborado contigo en alguna cosa más?

Si, otra novedad importante es la visita a PSA en el marco del Workshop que organizamos con ASEFCA-GEAA. Muchas de las empresas de nuestro entorno son proveedores de PSA y muchas de ellas emplean adhesivos en sus procesos, por lo que sí ha tenido una enorme importancia al decidirnos por este sector en cuanto a la temática del workshop. El poder ver in-situ la planta y alguna aplicación con adhesivos esperamos que sea de interés para todos los asistentes.

6.   Este año hay varias exposiciones en inglés, ha sido iniciativa tuya o es consecuencia de que poco a poco el Congreso va cogiendo mayor presencia internacional?

Es cierto que hay algunas charlas en inglés, pero se trata mayoritariamente de grupos de investigación de nuestro país vecino Portugal, que por cercanía han decidido participar en nuestro congreso. Si bien no hay que olvidar que este es un congreso nacional y por ello la mayoría de ponencias son en castellano. Algún fabricante con el centro de I+D fuera de España también dará su charla en inglés y el ponente invitado en la Conferencia Plenaria que es el Prof. Alessandro Pirondi. En cualquier caso, esperamos que la presencia internacional en el Congreso sea cada año mayor y el GEAA tenga más visión en el extranjero.

7.   En ediciones anteriores los principales asistentes han sido investigadores de universidades y centros tecnológicos, cómo se prevé la asistencia de este año? los fabricantes de adhesivos se han volcado con la causa? Y los usuarios finales? A estos últimos les cuesta más, no?

De nuevo la mayoría de ponentes son de universidades y centros, lo cual refleja la situación actual del I+D en nuestro país ya que somos los que concentramos los esfuerzos en investigación mientras que a las empresas lamentablemente les cuesta mucho más dedicar recursos. Sin embargo, también tenemos un número importante de empresas que van a dar charla y otras que son patrocinadores y harán demostraciones tecnológicas. En cuanto a los usuarios finales, como comentaba, le cuesta realizar inversión en I+D y el poder presentar un trabajo en un Congreso mucho más. Para nosotros el que estén presentes varias empresas simplemente como asistentes al congreso también es un triunfo.

8.   Para terminar, además de dar a conocer el estado actual del sector de los adhesivos, en tu opinión, qué más beneficios podría tener acudir al Congreso?

Para los que asisten por primera vez podrán comprobar la calidad de los trabajos y conocer qué grupos de investigación estamos trabajando en temas relacionados con la unión con adhesivos, establecer contactos y al revés, los grupos de investigación podremos conocer más de cerca las necesidades de las empresas. Para fomentar esto, hemos intentado establecer tiempos para encuentros de negocio en el programa  del Congreso.
Y para los que ya somos habituales en el Congreso, es la oportunidad de volver a encontrarnos y celebrar también nuestra reunión anual del GEAA. Por otro lado, además del trabajo, también tendremos tiempo para el ocio, con un acto social y cena que de un modo más informal servirá para establecer nuevos contactos.


Muchas gracias Elena, di que sí. Yo también doy fe de la calidad de los trabajos y de las personas que asisten.

Además, el Congreso de este año tiene muy buena pinta!

Qué ganas tengo! Y tú?

domingo, 28 de abril de 2013

Cinta VHB de 3M: la mejor cinta adhesiva


Hola!!

en este post no voy a descubrir ningún producto nuevo aunque quizás se dé el caso de alguien que no lo conozca o que nunca lo haya utilizado (puedes ser tú?) y es que las cintas VHB de 3M llevan más de 30 años entre nosotros.

30 años se dice pronto pero, pensándolo un poco… tal y como se mueve el mercado hoy en día, que un producto esté presente y plenamente vigente desde hace tanto tiempo dice mucho sobre su calidad y buen funcionamiento.

Está claro que la cinta VHB que vayas a comprar hoy no va a ser exactamente la misma cinta VHB de 1981 porque si algo caracteriza a 3M es su carácter innovador, pero será aquella cinta original convenientemente evolucionada y mejorada.

Evidentemente, la validez de la cinta VHB (de 1 cara o 2 caras) depende de la aplicación para la que la vayas a utilizar (como pasa con todos los adhesivos, a que sí!).

Lo primero que debes saber es que la VHB, al igual que la mayoría de los adhesivos en cinta, pertenece a la familia de los PSA’s o Adhesivos Sensibles a la Presión. Esto quiere decir que, una vez colocados, es necesario aplicar una cierta presión sobre la unión para que se desarrolle la adherencia. Es decir, no es suficiente con la pegajosidad característica de las cintas para garantizar una buena adherencia sino que es necesario “apretar la unión”.

En este sentido, una vez aplicada la presión, la adherencia total no es instantánea, se necesita un poco de tiempo. En el caso de la cinta VHB a los 20 minutos tienes el 50% de adherencia y al cabo de una hora todavía el 75%. El 100% de adherencia lo conseguirás pasadas unas 48-72 horas.

Ahora, quizás alguna vez te hayas visto en la situación de tener que elegir entre un adhesivo en formato líquido o en cinta y… habrás pensado: me fío más del líquido, una cinta… no sé, no me da seguridad… es como si lo pegara con celo o cello (que por cierto, sabías que este nombre viene de la primera marca comercial que lo puso a la venta en España? es como otras tantas cosas), que no aguanta mucho, que con el tiempo se despega o se deslamina...
  
Pero la cinta VHB es diferente. Es tan diferente que es como si fuera un adhesivo líquido pero en formato de cinta. Por qué digo esto? porque mientras el resto de cintas, por muy finas que sean, están compuestas por una capa superficial de adhesivo unida a un soporte de otro material (PE, PUR, etc.), la cinta VHB es 100% adhesivo, es decir, todo el grosor de la cinta es el adhesivo que se va a pegar sobre los dos substratos que vas a unir.



La cinta VHB está formada por un núcleo de espuma acrílica (éste es el adhesivo) de célula cerrada, lo que permite que la puedas utilizar también como sellante, ya que el agua no es capaz de atravesarla. La humedad puede ablandar la espuma pero la fuerza de adhesión se mantiene!

Además, funciona perfectamente a temperaturas entre -40ºC y 90ºC, una vez está pegada. Pero cuando vayas a aplicarla, asegúrate de que la temperatura está por encima de 10ºC ya que por debajo podrías tener problemas: se endurece y pierde pegajosidad (aunque hay referencias que pegan hasta a 0ºC!!!).

Por otro lado, las cintas VHB pueden absorber deformaciones a cizalladura provocadas por la diferente dilatación térmica de los substratos unidos de hasta 3 veces su espesor.
Por ejemplo, una cinta de 3 mm de espesor puede absorber hasta 9 mm (=3x3mm) de dilatación diferencial por cada uno de sus extremos.



Igualmente, son capaces de tolerar holguras o faltas de paralelismo de hasta la mitad de su espesor. Es decir, la misma cinta de 3 mm de la que te hablaba antes tolerará sin problemas una falta de paralelismo de hasta 1.5 mm. Si respetas este límite, la tensión que exista en la unión debido a esa falta de paralelismo se la llevará la cinta sin que afecte a la estabilidad de la unión a largo plazo. Si no cumples con esto, corres el riesgo de que esa tensión permanente acabe despegando la cinta.



Las cintas VHB se comercializan en diferentes espesores por lo que, con estas dos pistas, ya podrías elegir el espesor que más se adecúe a tu aplicación!!

Y ahora te preguntarás… pero cuánta cinta tengo que usar para mi montaje? Bien, para esto, podría hilar mucho más fino pero, como regla general, necesitarías unos 50cm2 de cinta por cada kilogramo que deba aguantar la unión. Así, por ejemplo, si la unión tiene que soportar 20kg, necesitarías 1000 cm2, es decir, 0.1m2, pero siempre prestando atención a la geometría de la unión para evitar esfuerzos de pelado (como en todas las uniones adhesivas).

La cinta VHB de 3M se ha utilizado y se utiliza con éxito en sectores tan dispares como la construcción, tanto en panelado de fachadas como en acristalamientos, en electrodomésticos o en el ferrocarril, para el pegado de rigidizadores y revestimientos.



Por lo tanto, un concepto que lleva vivo tanto tiempo, no te va a funcionar? Yo creo que sí… te atreves a dar el paso?

Para acabar, te pongo un par de videos comparativos entre montajes hechos con remaches y con cinta VHB. Sí, son de 3M y muestran las bondades de su producto… pero así por lo menos te haces una idea de lo que se puede conseguir.






domingo, 7 de abril de 2013

Montack Desmontable de Ceys: un adhesivo para pegar y despegar


Hola!!

voy a dedicar este post un adhesivo que me llamó la atención cuando lo encontré y que tú también puedes encontrar en tu tienda de bricolaje. Se trata del adhesivo de montaje Montack Desmontable de Ceys.

Tal y como reza en su descripción “MONTACK DESMONTABLE es un adhesivo de montaje revolucionario que se puede PEGAR y DESPEGAR. Gracias a su avanzada tecnología Peel OFF®. PEGA FUERTE y de forma duradera y DESPEGA FÁCIL, incluso pasado el tiempo, de forma limpia y sin dejar residuos. Y dejando los objetos como nuevos, con un simple gesto de pelado”.


Precisamente, lo que me llamó la atención no fue que pegara fuerte (ya que eso es lo que se busca en la mayoría de los adhesivos), sino que, además de esta condición básica, fuera fácilmente despegable y sin dejar residuos! Está insinuando esto que Ceys ha desarrollado un producto en el que el fallo adhesivo es algo deseable, aunque sea para desmontarlo (por lo tanto, en unas condiciones muy concretas), y que aún y todo se obtienen uniones resistentes?? Tenía que probarlo! 

Para ello, tomé una muestra de producto e hice un montaje sencillo, que podría ser un ejemplo cualquiera para el que usarías este adhesivo en tu casa: pegué un soporte de plástico sobre un material cerámico (ambos materiales, salvo PE, PP y PTFE, son aptos para el pegado según la información del envase). No obstante, he de señalar, que la energía superficial del plástico del soporte era un tanto baja, lo que afecta al mojado del adhesivo. 

Así que antes del montaje, hice una prueba de adherencia: eché un cordón de adhesivo sobre el substrato cerámico y sobre el soporte y lo dejé curar durante unos días. 

Al tiempo, tiré del extremo: en un primer momento, el agarre fue consistente pero, según aumentaba la tensión de pelado, el cordón empezó a despegarse sin dejar ningún resto sobre el substrato.


Si te estuviera hablando sobre un adhesivo estándar, ten en cuenta que en ningún caso aceptaría un resultado así. El objetivo de esta prueba es asegurar que el adhesivo se rompa (rotura cohesiva) en lugar de que se despegue (rotura adhesiva), pero este es un adhesivo diferente. Precisamente, está diseñado para que se despegue al aplicarle una carga de pelado, por lo tanto, hay que darle un voto de confianza. 

Una vez analizada la prueba, hice el montaje de prueba: limpié las superficies a adherir con etanol al 96% utilizando papel de celulosa blanco y esperé un tiempo a que los posibles restos de alcohol se evaporaran. A continuación, apliqué el Montack Desmontable sobre el soporte de plástico y lo coloqué sobre el substrato cerámico. 

En este punto es necesario resaltar dos aspectos:
  • Se recomienda dejar una pequeña separación entre las dos piezas a pegar (es decir, un cierto espesor de adhesivo) para que después se pueda meter un espátula, por ejemplo, y hacer un movimiento de palanca para poder pelar (despegar) el adhesivo. 
  • El adhesivo tarda alrededor de 24 horas en desarrollar la resistencia interna necesaria para soportar carga, por lo que es necesario sujetar aquello que vayas a pegar, utilizando cinta adhesiva, algún tope o, tú mismo si no tienes otra cosa que hacer (te recomiendo usar la cinta…).


Bien, ahora, antes de aplicar la carga de prueba, sometí a la unión a un pequeño envejecimiento natural durante unas semanas, en un ambiente donde variaba la temperatura (entre 10ºC y 35ºC y puntualmente 50ºC) y el grado de humedad relativa (desde el 40% al 100% e incluso saturación y condensación de vapor de agua). 

Transcurrido este envejecimiento, puse una carga creciente de manera progresiva sobre el extremo del gancho (de manera que la unión estaría sometida a una carga de pelado adicional en la arista superior del gancho), empezando desde 1kg, hasta que la unión se rompió a los 20kg, por despegue en el lado del plástico.

       

Con esto, sabiendo que el área de pegado era de 2cm2:
  • Tensión de rotura de 10kg/cm2 (1MPa). 
  • Carga de pelado en la arista superior de 15 kg/cm.
En mi ensayo, esta combinación de carga vertical y de pelado tras el envejecimiento provocó el fallo de la unión. 

En el laboratorio del fabricante, el valor de la resistencia ronda los 25kg/cm2, obtenidos en unas condiciones y con materiales diferentes al de mi ensayo y, lo siento, no sé qué materiales ni en qué condiciones se probó en el laboratorio, así que no puedo dártelos. 

Lo que sí puedo darte es una pequeña recomendación si has decidido usar este producto: dado que es un adhesivo diseñado para ser desmontable por pelado, debes evitar que la unión esté sometida a este tipo de esfuerzo de manera principal (salvo que lo quieras desmontar, claro!), para evitar cualquier fallo inesperado y que lo que tengas montado, se caiga. 

Por todo lo demás, me parece un adhesivo muy útil y práctico y una buena apuesta de Ceys por conseguir un adhesivo que permita uniones desmontables fácilmente (sin tener que recurrir a herramientas mecánicas) y sin dañar ni dejar restos sobre los substratos, pudiendo reutilizarlos. Además, permite usarlo también en intemperie y es pintable durante las primeras 24 horas.

De hecho, después de que se me rompiera la unión, retiré con la mano el adhesivo que había quedado pegado sobre el substrato cerámico demostrando así que ambas piezas habían quedado intactas.


Antes de acabar con el artículo, me gustaría agradecer a Laly Sabaté y a Sergi López su atención y predisposición.

sábado, 5 de enero de 2013

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