Conceptos básicos sobre adhesivos anaeróbicos y fijadores de roscas

Normalmente se utilizan para aumentar el sellado o la fuerza de sujeción de un conjunto unido mecánicamente, los adhesivos anaeróbicos se utilizan como fijadores de roscas, selladores de roscas, materiales de retención y selladores de bridas. Cuando se diseñan en un ensamblaje, estos adhesivos reducen los inventarios de componentes, disminuyen los costos totales de fabricación, mejoran la confiabilidad del equipo y minimizan las averías del mercado de accesorios y los problemas de garantía asociados.

Por definición, los adhesivos anaeróbicos permanecen líquidos hasta que se aíslan del oxígeno en presencia de iones metálicos, como el hierro o el cobre. Por ejemplo, cuando un adhesivo anaeróbico se sella entre una tuerca y un perno en un ensamblaje roscado, rápidamente se “cura” o se endurece para formar un plástico reticulado resistente con adherencia tenaz a muchos metales. Aunque las aplicaciones anaeróbicas difieren ampliamente, en la mayoría de los casos el adhesivo proporciona una alta resistencia al cizallamiento.

• Cuando se utilizan para bloquear conjuntos roscados, los adhesivos anaeróbicos evitan el aflojamiento y la corrosión del sujetador, mantienen la fuerza de sujeción adecuada y ofrecen un par de torsión controlado para retirar el conjunto.

• Para ensamblajes cilíndricos rígidos, como unir un rodamiento a un eje, los adhesivos anaeróbicos conocidos como compuestos de retención permiten a los fabricantes unir piezas que antes solo podían ensamblarse mediante ajustes a presión o por contracción.

• Los materiales para juntas anaeróbicas se utilizan ampliamente como juntas formadas en el lugar que producen sellos a prueba de fugas entre las bridas acopladas, evitando fugas de humedad, gases, fluidos o contaminantes.

Los adhesivos anaeróbicos se fijan en minutos a temperatura ambiente y curan completamente en 24 horas. El curado completo de los adhesivos anaeróbicos se puede lograr más rápidamente mediante una exposición breve al calor (por ejemplo, 30 minutos a 120 grados Celsius). En ensamblajes donde se requiere una imprimación o activador líquido para acelerar el curado, la imprimación se aplica a una o ambas superficies del sujetador antes de aplicar el adhesivo. No se requiere mezclar componentes.

A medida que un adhesivo anaeróbico cura en una aplicación de bloqueo de roscas, forma cadenas de polímero que se abren paso en cada pequeña imperfección de las roscas. La fricción de la rosca aumenta con la aplicación de fijadores de roscas debido a las conexiones interfaciales a la rugosidad de la superficie del metal. El adhesivo llena completamente los huecos microscópicos entre las roscas de la interfaz para bloquear y sellar positivamente los conjuntos roscados, evitando el movimiento lateral y protegiendo la junta de la corrosión que puede resultar de la humedad, los gases y los fluidos.

Un ensamblaje típico de tuerca y perno tiene tan solo un 15 por ciento de contacto de metal con metal. Solo unas pocas gotas de fijador de roscas líquido llenan los vacíos de aire restantes entre las raíces de la rosca y luego se cura a un plástico termoestable que proporciona un ensamblaje unificado al 100 por ciento hasta que el usuario quiere que se separe. Estos adhesivos ofrecen alta fuerza de torsión, buena resistencia a la temperatura, curado rápido, fácil dispensación y buena resistencia a las vibraciones.

Los fijadores de roscas están disponibles en formulaciones de resistencia baja, media y alta. La mayoría de los fijadores de roscas están codificados por colores para la resistencia, con púrpura y azul que representan grados de resistencia baja y media, y verde y rojo que representan grados de alta resistencia. Sin embargo, ningún fijador de roscas es permanente; los grados de resistencia baja y media se pueden desmontar con herramientas manuales comunes a temperatura ambiente, y los fijadores de roscas de alta resistencia se pueden quitar después de una exposición directa a temperaturas de 450 grados Fahrenheit.

La fuerza y ​​la viscosidad del adhesivo necesario para una aplicación están directamente relacionadas con el tamaño del sujetador utilizado. Los fijadores de roscas de baja resistencia se utilizan en tornillos de hasta un cuarto de pulgada de diámetro. Los materiales de resistencia media son para sujetadores de hasta tres cuartos de pulgada de diámetro.

Los fijadores de roscas de alta resistencia se utilizan mejor en sujetadores de hasta una pulgada de diámetro que se encuentran en aplicaciones de ensamblaje permanente. También se encuentran disponibles formulaciones de bloqueo de roscas penetrantes de baja viscosidad que se absorben fácilmente en sujetadores preensamblados de hasta media pulgada de diámetro.

Al aplicar adhesivos de bloqueo de roscas, el adhesivo debe mojar la longitud total del área de enganche de la rosca. La humectación adecuada depende del tamaño de la rosca, la viscosidad del adhesivo y la geometría de las piezas. Si las piezas son grandes, humedecer ambas caras proporciona la confiabilidad necesaria para una adecuada aplicación del adhesivo.

Para ensamblajes de tuerca y perno con orificio pasante, el sellador de roscas debe aplicarse solo donde la tuerca y el perno se unirán cuando el ensamblaje esté completamente apretado, ya que solo se curará el adhesivo entre las roscas.

Para ensamblajes de orificios ciegos, como tornillos de cabeza, se deben aplicar bloqueadores de roscas tanto en el perno como en la parte inferior del orificio. Si se aplica adhesivo solo al perno, la presión del aire forzará a que el sellador de roscas líquido escape a medida que se aprieta el perno, lo que resulta en una cantidad insuficiente de sellador de roscas y una posible falla en el ensamblaje.

Los mayores desafíos que enfrentan los adhesivos anaeróbicos tradicionales han sido:1) promover el curado en una amplia gama de sustratos metálicos y no metálicos que pueden estar contaminados con grasa o aceite, 2) exposición prolongada a temperaturas elevadas superiores a 300 grados F, y 3) exposición prolongada a altos niveles de estrés mecánico.

Se han desarrollado nuevas formulaciones de bloqueo de roscas insensibles a la superficie para perdonar las superficies aceitosas y contaminadas, curando a pesar de los residuos que inhibirían el curado de los adhesivos de bloqueo de roscas tradicionales. Además, estos fijadores de roscas también están diseñados para curar más fácilmente en sustratos pasivos o inactivos, como superficies enchapadas o anodizadas, lo que reduce las aplicaciones donde se necesitan imprimaciones.

Si bien los adhesivos de bloqueo de roscas tradicionales pueden soportar solo temperaturas limitadas (menos-65 a 300 grados F), se han formulado nuevos adhesivos anaeróbicos que incorporan tecnología química innovadora para mantener su integridad a temperaturas de hasta 400 grados F.

Estos productos son ideales para aplicaciones que soportan ciclos térmicos extremos, como ensambles automotrices y aeroespaciales. También se han desarrollado nuevas formulaciones endurecidas para proporcionar un mejor rendimiento general bajo estrés térmico y mecánico extremo. Debido a que estos materiales son más resistentes que los anaeróbicos tradicionales, son menos sensibles a los impactos y pueden soportar una exposición prolongada a vibraciones intensas, fuerzas de rotación, cizallamiento y tracción.