Influencia del acabado superficial sobre la resistencia de juntas adhesivas para fijación de elementos cilíndricos

Abstract

Resumen: Se evalúo la influencia del acabado superficial sobre el comportamiento a la torsión pura de uniones adhesivas cilíndricas conformada por tres elementos de acero (eje-anillo-tuerca), ensamblados con tolerancias de ajuste deslizante y fijados entre sí con adhesivos anaeróbicos comerciales, utilizando un activador de superficie recomendado para este tipo de aplicaciones. El experimento se diseñó para ensambles con dos tipos de adhesivos comerciales variando el acabado superficial de los ejes en tres niveles. El estudio se concentró en las intercaras eje-adhesivo y anillo-adhesivo. Las pruebas de torsión se llevaron a cabo en una máquina de ensayos para juntas adhesivas diseñada y construida específicamente para tal propósito. La modelación del fenómeno se fundamentó en el cálculo del trabajo termodinámico de adhesión mediante la teoría de van Oss y Good, y los resultados se relacionaron con los valores de resistencia a torsión encontrados en los experimentos y con el análisis de fallas en las intercaras de unión. Los resultados mostraron una buena correlación entre las propiedades termodinámicas de las superficies, expresadas en términos de la Energía Libre de Superficie y del Trabajo de Adhesión Termodinámico, y su resistencia a torsión. Los valores mínimos de resistencia a torsión se encontraron en juntas con niveles de rugosidad intermedia, en los que no predomina ni el efecto de alta mojabilidad (presente en uniones de baja rugosidad) del adhesivo ni de bloqueo mecánico (importante en uniones de alta rugosidad). Este comportamiento se mostró coherente con los cálculos termodinámicos, que revelaron valores mínimos de trabajo de adhesión termodinámico para niveles intermedios de rugosidad.