De tempos em tempos, alguns clientes entram em contato preocupados de que o vínculo falhasse nas montagens do isolador de vibração que eles cogitam usar. Afinal, uma montagem de vibração é um produto colado de borracha para metal, no qual é usado um processo de colagem adesiva para fabricá-lo.

Podemos ver facilmente como isso seria uma preocupação, principalmente se alguém não lida com adesivos ou não está familiarizado com o processo de colagem borracha-metal.  Neste artigo, exploraremos o processo típico de cinco etapas usado para colar ou vulcanizar a borracha ao metal.

5 etapas da ligação borracha-metal

1. Tipo de elastômero

A maioria das montagens de isolamento de vibração é feita usando borracha natural ou neoprene.

Na fabricação, ao receber látex de borracha natural ou neoprene, vários preenchimentos, juntamente com outros ingredientes, são adicionados conforme a receita específica necessária para obter as propriedades desejadas da borracha ou neoprene natural a ser usada. Gostamos de comparar isso com a mistura de uma massa de bolo. A borracha é então alimentada através de rolos para que todos os ingredientes sejam uniformemente dispersos por toda sua matéria. A borracha misturada sai dos rolos e é transformada em “blancks”, se for usada na moldagem por transferência, ou em tiras, se for usada na moldagem por injeção. A borracha é então armazenada em uma sala com controle climático, onde eventualmente será usada no processo de moldagem. A borracha natural ou o neoprene nessa condição são considerados não curados. Essas borrachas não exibirão nenhuma de suas características até que passem pelo processo de cura durante a moldagem.

O látex de borracha natural é colhido da árvore Hevea brasiliensis, que cresce em muitos países com clima tropical, como o Brasil. Após o processo de vulcanização ou cura, a borracha natural apresenta as melhores características mecânicas, como resistência à tração, resistência à abrasão, resistência ao rasgo, resistência ao impacto e durabilidade de qualquer elastômero. Pode ser usado em ambientes onde as temperaturas variam de -40 ºC a 87 ºC.

O neoprene é um elastômero sintético produzido pela polimerização do cloropreno. Após o processo de vulcanização, as características mecânicas do neoprene são próximas em comparação às da borracha natural. No entanto, o neoprene oferece melhor resistência ao óleo do que a borracha natural. O neoprene pode ser usado em ambientes onde as temperaturas variam de -34 ºC  a 100 ºC.

Devido às suas características superiores de desempenho, borracha natural e neoprene são usados ​​na maioria dos produtos. Eles são ideais para serem usados ​​em aplicações de equipamentos fora de estrada, como isolamento do motor, isolamento da cabine e isolamento de componentes auxiliares. Eles são amplamente utilizados para aplicações industriais gerais, como isolamento de compressor, bomba, motor e eletrônica.

2. Preparação da superfície

Muitos dos produtos produzidos pela Cronnos são compostos de componentes feitos de aço de baixo carbono. O aço de baixo carbono é de baixo custo, fácil de usinar e possui propriedades de tração e compressão aceitáveis ​​que oferecem bom desempenho na maioria das aplicações de montagem de vibração.

Antes de ser usado no processo de colagem, é essencial que as superfícies de colagem dos componentes de aço com baixo teor de carbono estejam adequadamente preparadas para fornecer o melhor desempenho da colagem. Todos os óleos devem ser removidos das superfícies de união por meio de métodos de desengraxe com solvente ou por um processo de limpeza alcalina. Em alguns casos, a ferrugem pode precisar ser removida. Isso pode ser conseguido com jateamento ou usinagem de grãos de óxido de alumínio.

Uma vez preparado o componente de aço com baixo teor de carbono, ele deve ser mantido em um ambiente limpo e com baixa umidade. Se o componente precisar ser manuseado por qualquer motivo, deve-se tomar cuidado para que os óleos que estão nos dedos de uma pessoa não causem a recontaminação da peça. Luvas de algodão ou um pano limpo devem ser usados ​​no manuseio da peça.

3. Aplicação de Primário e Adesivo

Após a limpeza adequada das superfícies dos componentes metálicos, é hora de aplicar o adesivo. Utilizando um sistema adesivo de duas camadas para unir borracha natural ou neoprene ao aço de baixo carbono. O sistema adesivo de duas demãos é composto por uma camada de primer e um acabamento adesivo. Vários métodos de aplicação do primer e adesivo podem ser usados, incluindo pulverização, imersão, escovação e rolagem.

Em geral, a espessura recomendada do filme seco para o desempenho ideal da ligação é de 0,2 a 0,4 µ para o primer e 0,5 a 1,0 µ para o adesivo. É importante agitar adequadamente o primer e o adesivo antes e durante o processo de pulverização. Isso permite que os ingredientes assentados sejam uniformemente dispersos por todo o produto durante a aplicação.

Após o processo de pulverização, a secagem pode ser feita à temperatura ambiente ou pode ser acelerada usando um forno de circulação de ar. Após a secagem dos componentes metálicos que foram pulverizados com primer e adesivo, deve-se tomar cuidado ao manusear, para que o adesivo não fique contaminado. Luvas de algodão devem ser usadas ao manusear essas peças. Esses componentes acabados devem ser utilizados no processo de moldagem o mais rápido possível. Isso é muito importante, pois a contaminação da superfície de uma peça pode não ser percebida até depois do processo de borracha colada. Pode aparecer na forma de baixa adesão da aresta, baixa resistência à tração ou constantes de mola parcial que não atendem às especificações. Isso pode resultar em sucata dispendiosa e, finalmente, refazer as peças que deveriam ter sido feitas corretamente em primeiro lugar.

4. Moldagem

Os produtos metal-borracha da Cronnos normalmente são produzidos pelo processo de moldagem por transferência ou pelo processo de moldagem por injeção. A Cronnos também tem a capacidade de fornecer algumas customizações às peças padrão, se fizer sentido do ponto de vista comercial.

Oferecer uma peça com uma borracha de dureza diferente, fornecer um furo roscado em vez de um furo passante, ou até aumentar ou diminuir o comprimento de uma peça é bastante comum. A Cronnos também oferece a capacidade de projetar e fabricar peças personalizadas. 

No processo de moldagem por transferência, os componentes metálicos, que passaram pelo processo adesivo de duas camadas, são carregados em um molde que é aquecido até 171 °C. Os componentes metálicos são carregados manualmente ou por um dispositivo de carregamento.

Depois que os componentes metálicos são carregados, os “blancks” de borracha natural ou neoprene não curadas são carregadas na câmara aquecida do molde de transferência. Um pistão força a borracha através dos sprues da câmara e nas cavidades do molde, localizadas diretamente sob a câmara. Quando as cavidades são preenchidas, o molde é deixado fechado sob pressão pelo período de tempo necessário para curar o elastômero específico. Isso geralmente leva cerca de 15 minutos, mas pode variar mais alto ou mais baixo, dependendo da temperatura de moldagem, tamanho da peça e elastômero usado. Durante a moldagem, o adesivo nos componentes de metal reage à temperatura de moldagem, pressão e viscosidade do elastômero para fornecer uma ligação íntima entre o elastômero e o componente de metal.

Após a cura, o molde é aberto e as peças são removidas. A rebarba é cortada das peças, a almofada de remoção, que é a borracha curada deixada no pote, é removida e as cavidades do molde são limpas em preparação para o próximo ciclo de moldagem.

O processo de moldagem por injeção é muito semelhante ao processo de moldagem por transferência. Os componentes metálicos são carregados de maneira semelhante à moldagem por transferência. Os processos de cura e ligação que ocorrem no molde também são semelhantes. A principal diferença entre a transferência e a moldagem por injeção é que, na moldagem por injeção, uma tira contínua de borracha não curada é automaticamente alimentada na máquina de moldagem por injeção, injetada através de um bico, direcionada através de um sistema de canal e, em seguida, na cavidade. Como no processo de moldagem por transferência, após a conclusão da cura, o molde é aberto e as peças são removidas. A rebarba é aparada das peças, a borracha curada nos canais é removida e as cavidades do molde são limpas em preparação para o próximo ciclo de moldagem.

Durante o processo de moldagem, o operador da prensa inspeciona visualmente as peças moldadas à medida que elas saem do molde em busca de imperfeições, como purgador de ar, linhas de malha, rebobinamento ou rasgo que possam causar uma rejeição.

O operador possui uma equipe altamente treinada, composta por técnicos, engenheiros de fabricação, engenheiros de ferramentas, engenheiros de qualidade e engenheiros de design à sua disposição para ajudar com quaisquer problemas que possam surgir. Se o operador notar algo incomum, ele pode interromper o processo de moldagem e envolver as pessoas apropriadas para resolver qualquer problema.

5. Teste

Após a conclusão do processo de moldagem, é necessário testar uma ou mais amostras do lote de produção. Na verificação da adesão, a ruptura deve se dar através da borracha e não na ligação. Um teste de deflexão de carga também pode ser realizado para garantir que a constante de mola da montagem seja conforme a especificação. As peças são enviadas ao cliente somente após a conclusão do teste e as peças são consideradas aceitáveis.

A Cronnos

Para exceder consistentemente os mais altos padrões de qualidade, a Cronnos adere meticulosamente às cinco etapas de preparação de elastômero, preparação de superfície, aplicação de primer e adesivo, moldagem e teste de todas as peças ligadas de borracha a metal que produz.

A Cronnos é a sua parceira ideal para o desenvolvimento de peças técnicas de borracha. Se precisar de atendimento nos envie uma mensagem.