Unión de aluminio
Las aleaciones de aluminio a menudo se eligen debido a su alta relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión , bajo costo, alta conductividad térmica y eléctrica . Hay una variedad de técnicas para unir aluminio , que incluyen sujetadores mecánicos, soldadura , unión adhesiva , soldadura fuerte , soldadura blanda y soldadura por fricción (FSW) , etc. Se utilizan varias técnicas según el costo y la resistencia requerida para la unión. Además, se pueden realizar combinaciones de procesos para proporcionar medios para ensamblajes difíciles de unir y para reducir ciertas limitaciones del proceso.
Un método simple y económico para unir aluminio es usar sujetadores mecánicos (es decir, pernos y tuercas). Normalmente se perfora un agujero en el material base y se coloca un sujetador dentro. Este tipo de unión requiere algún tipo de material superpuesto para realizar una unión. Se pueden usar remaches de aluminio o pernos y tuercas; sin embargo, las aplicaciones de alta tensión requerirían un material de fijación de mayor resistencia, como el acero. Esto podría conducir a la corrosión galvánica de diferentes materiales que tienen un potencial electroquímico variable. La corrosión significativa debilitaría el ensamblaje con el tiempo y posiblemente provocaría una falla. Además, diferentes materiales podrían resultar en agrietamiento por fatiga térmica debido a diferentes coeficientes de expansión térmica .. A medida que el conjunto se calienta repetidamente, pueden acumularse tensiones y agrandar el orificio de montaje. Un lugar común donde se utilizan sujetadores mecánicos es el remachado de paneles de aluminio en el exterior de los aviones. [1]
El aluminio se puede unir con una variedad de adhesivos. El aluminio puede requerir cierto nivel de preparación de la superficie y pasivación para eliminar cualquier químico no deseado de la superficie. La pasivación puede ser tan simple como frotar con alcohol o limpiar con ultrasonidos. Antes de realizar la unión, se debe realizar un ajuste en seco para confirmar el ajuste adecuado de los componentes. Los adhesivos pueden requerir calor, presión o ambos durante el curado; sin embargo, la aplicación del adhesivo debe realizarse según las instrucciones del fabricante del adhesivo. [2]
Para lograr una unión adhesiva adecuada, es necesaria cierta preparación de la superficie. Se realiza una limpieza superficial para eliminar posibles impurezas. La superficie de las piezas a unir se puede raspar con un abrasivo como papel de lija. Esto proporciona asperezas superficiales entrelazadas y aumenta el área superficial para la unión. También puede ser necesario un tratamiento químico para aumentar la energía superficial del adherente y eliminar la capa de óxido. El óxido de aluminio se une débilmente al metal de aluminio subyacente y, si no se retira, la unión adhesiva se debilita drásticamente. Las capas de óxidos pueden separarse del sustrato metálico y es un principio clave para la teoría de la falla del adhesivo, la capa límite débil de Bikerman. Una forma de fortalecer la capa de óxido y evitar la falla del óxido en el sustrato es anodizar el material.
La selección del adhesivo se puede dictar en función del costo, la resistencia y la ductilidad necesaria. Los aficionados suelen utilizar cianoacrilato (superpegamento), epoxi o JB Weld . La silicona también se puede usar en una aplicación en la que se necesita impermeabilización.
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