¿Cuál es la mejor forma de unir metal a plástico?

Los fabricantes de aeronaves, aviones, automóviles, barcos y tractores buscan productos innovadores que aumenten el rendimiento y el peso. Los plásticos de ingeniería y los compuestos de fibra de carbono son opciones típicas, pero presentan desafíos cuando se requiere mezclar materiales diferentes como aluminio, magnesio, acero inoxidable o titanio.

Los ingenieros tienen muchas opciones para unir piezas de plástico a piezas de plástico o componentes de metal a piezas de metal. Y aunque se pegan trozos de plástico a partes de hormigón, existen pocas alternativas. El impulso para aumentar el peso del automóvil ahora ha encendido una nueva ola de investigación para desarrollar ensamblajes de materiales mixtos.

Los métodos más comunes para fijar piezas y láminas de metal delgadas al plástico son:

• Replanteo / estampado
• Adhesivos
• Calefacción directa
• Insertos mecánicos

Replanteo / estampado

El replanteo ocurre cuando un poste de concreto se deforma por el calor / vibraciones y fricción para mantener una parte del cable. La parte naranja es acrílica, la sección sombreada es la placa de metal y el componente gris medio es el dispositivo de modelado. Además, este proceso se utiliza para conectar placas PCB a cajas. Los beneficios son que no necesita consumibles y es una operación relativamente simple. Los inconvenientes son que a veces no parece "bueno" y, debido a la curación elástica, la placa a menudo no se puede unir firmemente al material.

Hay varias formas en las que se pueden hacer apuestas, y a continuación se muestran varios ejemplos. Ambas formas tienen varios beneficios e inconvenientes por los que no pasaré aquí. El último lo llamamos estampar, en la parte inferior derecha. Es especial, ya que es solo un poste que pasa por un agujero en una pared, no tiene una forma uniforme en los 360 °.

Adhesivos

Es el que la gente escucha, ya que cualquiera puede ir a la ferretería y recoger un epoxi para unir su cosita de plástico a lo que es su metal. Uno de mis colegas que pasó décadas trabajando en el área de adhesivos solía decir que se usaba para aplicaciones de “microchips para aviones de combate”. Básicamente, los adhesivos están disponibles.

Las ventajas son que no hay estructura y pocos límites de materiales. La desventaja es que es un consumible, por lo que se suma a medida que aplica $ 0.03 en cualquiera de los millones de dispositivos que podría crear. También puede ensuciar o requerir una preparación intensa del suelo. El truco cuando los plásticos se conectan adhesivamente al metal es seleccionar un adhesivo que funcione en ambos.

Calefacción directa

Cuál es la solución más creativa (también conocida como compleja y complicada). Básicamente es una unión de superficie a superficie del plástico al metal sin utilizar ningún adhesivo. La energía se obtiene humedeciendo el plástico fundido contra el metal para crear casi un sello de vacío o mediante el enclavamiento mecánico de las características de la superficie. El primero, mojar, hace que esta conexión sea realmente frágil. El segundo construirá una conexión bastante buena. El caucho se puede calentar mediante varios procesos, y se puede utilizar una variedad de patrones de superficie en el componente metálico. El diseño hace que la frecuencia del enlace sea sustancialmente diferente.

Insertos mecánicos

Aunque puede insertar un tornillo directamente en el hormigón, y hay varios tornillos construidos para proporcionar a este proceso una buena resistencia y durabilidad, no es la opción ideal ya que el hormigón inevitablemente se rompería alrededor del tornillo. Aquí es donde entran las piezas hidráulicas.

Tales piezas metálicas en el exterior tienen una variedad de formas de moleteado construidas para agarrar el plástico cuando se montan de varias formas específicas. El moleteado que funciona mejor para la inyección ultrasónica, no es el mismo moleteado que funciona mejor para la inserción térmica, no es el mismo moleteado que funciona mejor para las inserciones moldeadas.