Punti chiave
- La preparazione superficiale elimina contaminanti e ossidi garantendo una bagnabilità ottimale e una maggiore area di adesione per legami più resistenti.
- Sgrassaggio, abrasione e trattamenti chimici o fisici sono i tre pilastri per ottenere incollaggi efficaci e durevoli su diversi tipi di substrato.
- Anche se la superficie appare pulita lo sgrassaggio è indispensabile e può essere eseguito con solventi, detergenti, ultrasuoni o metodi alcalini.
- L’abrasione controllata migliora l’ancoraggio dell’adesivo e si realizza con sabbiatura, levigatura o tecniche dedicate a materiali plastici e metallici.
- I trattamenti speciali come plasma, anodizzazione o applicazione di primer assicurano la massima compatibilità chimica e le migliori prestazioni nel tempo.
La preparazione delle superfici è uno dei passaggi più importanti per ottenere un’elevata forza adesiva e migliorare le prestazioni dell’adesivo stesso. Per un legame efficace, l’adesivo deve bagnare completamente la superficie di ciascun substrato.
La maggior parte delle superfici è ricoperta da strati di contaminanti, come polvere, oli, grassi e ossido. Questi contaminanti influenzano negativamente l’adesione e se non vengono rimossi correttamente prima di applicare l’adesivo, si possono verificare fallimenti del legame.
I pretrattamenti superficiali sono finalizzati a rimuovere tutti i tipi di contaminanti presenti sulla superficie del substrato, consentendo all’adesivo di depositarsi sulla superficie effettiva anziché la sua superficie apparente. Un pretrattamento corretto può attivare l’energia superficiale dei substrati e aumentare l’area di legame attiva per migliorare l’adesione.
Come preparare le superfici prima di applicare l’adesivo
Alcuni dei metodi per la preparazione superficiale prima dell’applicazione degli adesivi industriali ARALDITE® sono:
- Sgrassaggio
- Abrasione
- Trattamenti chimici o fisici
Questi metodi di preparazione superficiale sono adatti per la maggior parte delle applicazioni industriali; tuttavia, il tipo di pretrattamento dipenderà dal tipo di substrato.
Sgrassaggio: la base di ogni buona preparazione superficiale
La rimozione di olio, grasso e agenti distaccanti è il primo passo per garantire un incollaggio efficace.
Anche quando le superfici appaiono pulite, lo sgrassaggio deve essere eseguito con uno dei metodi riportati di seguito:
- Sgrassaggio a vapore: i pezzi vengono sospesi in un’unità di sgrassaggio con solventi comuni (acetone, MEK, etanolo, isopropanolo).
- Immersione in solvente: due vasche con lo stesso solvente, una per il lavaggio e una per il risciacquo; quando la prima è contaminata, le vasche si invertono.
- Pulizia manuale: con spazzole, panni o carte prive di pelucchi e solvente pulito; per lavori fini si può usare la pulizia a spray aerosol per evitare residui.
- Sgrassaggio alcalino: con soluzioni a base di idrossidi, fosfati o tensioattivi organici; può essere condotto a caldo o freddo, con lavaggi e neutralizzazione finale.
- Sgrassaggio ad ultrasuoni: indicato per campioni di piccole dimensioni.
- Sgrassaggio con detergente: mediante detergenti non ionici, risciacquo con acqua calda e asciugatura con aria calda forzata.
Abrasione: creare una superficie pronta all’adesivo
Un’abrasione controllata migliora l’ancoraggio meccanico e favorisce la bagnabilità.
Dopo la lavorazione è necessario rimuovere accuratamente tutte le particelle residue, ripetendo lo sgrassaggio o utilizzando spazzole morbide e aspirazione industriale.
Superfici in plastica e compositi
Per eliminare tracce di agenti distaccanti, lo strato superficiale deve essere rimosso. La sabbiatura può essere sostituita dalla levigatura manuale o meccanica, seguita da una pulizia accurata.
Sui compositi è consigliato l’uso del peel ply, un tessuto applicato durante lo stampaggio e rimosso immediatamente prima dell’incollaggio, che lascia una superficie ruvida e pulita, pronta per l’adesivo industriale.
La criosabbiatura con pellet di CO₂ rappresenta un’alternativa interessante, in quanto elimina residui abrasivi e riduce il rischio di surriscaldamento.
Superfici metalliche
La preparazione dei metalli prevede la rimozione di ossidi e corrosione, preferibilmente tramite sabbiatura. Gli abrasivi più comuni sono:
allumina fusa, ideale per leghe di alluminio e acciai inox;
carburo di silicio, più affilato e friabile, indicato per leghe speciali o materiali estremamente duri.
La granulometria influisce sulla qualità della finitura: per la maggior parte delle applicazioni si utilizzano grane tra 46 e 120 mesh. Se la sabbiatura non è possibile, è sufficiente una spazzolatura o carteggiatura con abrasivo fine (allumina o carburo di silicio), seguita da pulizia e asciugatura.
Le superfici verniciate devono essere sempre sverniciate, poiché la scarsa adesione della vernice al metallo può ridurre la resistenza del giunto.
Trattamenti chimici e fisici per massime prestazioni
Quando le prestazioni richieste sono particolarmente elevate, la preparazione della superficie può includere trattamenti specifici.
Trattamenti per i metalli
Incisione acida: rimuove gli strati ossidati e forma una superficie chimicamente compatibile con l’adesivo. Gli acidi utilizzati variano in base al metallo: acido cromico per l’alluminio, acido solforico per l’acciaio inox, acido nitrico per il rame.
Anodizzazione: ampiamente usata in ambito aerospaziale, deposita uno strato di ossido poroso che favorisce la penetrazione dell’adesivo o del primer. Per ottenere una buona adesione, lo strato non deve essere sigillato.
Applicazione di primer: utilizzata per metalli, vetri e ceramiche. Il primer, spesso simile all’adesivo ma più fluido, bagna facilmente la superficie e crea un legame forte dopo la polimerizzazione. È fondamentale rispettare i tempi di applicazione e lavare le superfici con acqua deionizzata dopo il trattamento.
Trattamenti per plastiche e compositi
Il tipo di polimero e il processo produttivo possono influenzare l’efficacia dei trattamenti fisici:
- Plasma a bassa pressione: aumenta l’energia superficiale e consente un’ottima bagnabilità. Indicato per piccole parti o aree difficili da raggiungere.
- Plasma atmosferico: applicato in aria ambiente, ideale per superfici più ampie.
- Trattamento a fiamma: ossida lo strato superficiale, aumenta la polarità e migliora la bagnabilità.
- Trattamento corona: genera ossigeno e ozono, attivando la superficie plastica.
Tutti questi trattamenti hanno stabilità limitata nel tempo, variabile da poche ore a qualche settimana a seconda del materiale.
Efficacia in funzione ai metodi di preparazione superficiale
In base ai metodi che vengono utilizzati per la preparazione superficiale l’incollaggio dell’adesivo otterrà risultati più o meno efficaci:
- solo sgrassaggio: buono;
- sgrassaggio + abrasione: molto buono;
- sgrassaggio + trattamento chimico: eccellente
Il test della goccia d’acqua
Un test semplice e immediato per valutare la qualità del pretrattamento è la prova della goccia d’acqua.
Se alcune gocce di acqua distillata si distribuiscono uniformemente sulla superficie, o se il film d’acqua non si rompe in goccioline, la superficie può essere considerata sufficientemente pulita.
Una bagnatura uniforme è un segno di buona preparazione: la stessa superficie sarà verosimilmente bagnata anche dall’adesivo.
Occorre tuttavia considerare che alcune materie plastiche, anche se pulite, non vengono bagnate dall’acqua ma possono comunque essere perfettamente compatibili con l’adesivo utilizzato.
Il test della goccia d’acqua fornisce quindi un’indicazione qualitativa utile, soprattutto per i metalli, ma deve essere interpretato nel contesto del materiale da incollare e del tipo di adesivo.
L’importanza della preparazione superficiale per l’incollaggio
La qualità di un incollaggio strutturale non dipende solo dalla scelta dell’adesivo, ma soprattutto dalla condizione della superficie su cui esso agisce.
Sgrassaggio, abrasione e pretrattamenti chimici o fisici non sono passaggi accessori: sono il cuore del processo di incollaggio, ciò che garantisce la resistenza, la durabilità e l’affidabilità del legame nel tempo.
Gli adesivi ARALDITE® rappresentano la soluzione ideale per chi richiede prestazioni elevate, ma è la corretta preparazione superficiale a trasformare un buon incollaggio in una connessione strutturale capace di durare nel tempo.
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