ES2211521T3 - Metodo y dispositivo de union con adhesivo. - Google Patents
Metodo y dispositivo de union con adhesivo.Info
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Abstract
Un método de unión, que comprende: (a) proporcionar un substrato no conductor con un agente de unión unido al menos a una porción de dicho substrato no conductor, incluyendo dicho agente de unión un adhesivo sensible a la presión o un adhesivo termofusible, siendo dicho adhesivo termofusible calentado a una condición apta para la unión; y (b) calentar un substrato eléctricamente conductor con un sistema de calentamiento por inducción, dicho substrato eléctricamente conductor adecuado para recibir el adhesivo sensible a la presión o adhesivo termofusible de dicho agente de unión, teniendo dicho substrato eléctricamente conductor una conductividad térmica mayor que el adhesivo sensible a la presión o adhesivo termofusible, en el que dicho substrato eléctricamente conductor es calentado para incrementar la humectación del adhesivo sensible a la presión o adhesivo termofusible tras la aplicación al substrato eléctricamente conductor.
Description
Método y dispositivo de unión con adhesivo.
La presente invención se refiere a un método para
conjuntamente unir substratos, más particularmente a un método que
impacta la resistencia de la unión entre un agente de unión y un
substrato eléctricamente conductor, e incluso más particularmente a
un método que utiliza el calentamiento por inducción para calentar
un substrato eléctricamente conductor antes o en la aplicación del
agente de unión al substrato. La presente invención también se
refiere a un dispositivo para unir dos substratos el cual incorpora
un sistema de calentamiento por inducción para mejorar la
resistencia de la unión.
En los procedimientos de unión, con frecuencia es
importante proporcionar un agente de unión que es capaz de
proporcionar suficiente resistencia verde en un período de tiempo
relativamente corto para asegurar los objetos conjuntamente hasta
que el adhesivo cure o solidifique. La resistencia verde es
equivalente a la resistencia al cizallamiento del agente de unión.
La habilidad para lograr la resistencia verde es con frecuencia
dependiente de la humectación del agente de unión en la aplicación
y contacto a un substrato. Ciertos substratos, o sus propiedades
físicas respectivas, pueden adversamente afectar las propiedades
humectantes del agente de unión. Adicionalmente, las condiciones del
procedimiento durante la aplicación pueden afectar las propiedades
humectantes del agente de unión. La incapacidad para obtener
suficiente humectación dará por resultado una unión débil entre el
agente de unión y el substrato.
La presente invención comprende un método para
mejorar la resistencia de unión de los agentes de unión aplicado a
substratos eléctricamente conductores. El método de la presente
invención mejora las propiedades humectantes en la superficie de
contacto entre el agente de unión y un substrato eléctricamente
conductor.
La presente invención utiliza un substrato no
conductor que tiene un agente de unión unido a al menos una porción
del substrato. El agente de unión puede ser un adhesivo sensible a
la presión o un adhesivo termofusible o puede incluir al menos una
capa expuesta de un adhesivo sensible a la presión o un adhesivo
termofusible. La utilización de un adhesivo termofusible requiere el
calentamiento del adhesivo a un condición apta para la unión. Se
calienta entonces un substrato eléctricamente conductor con un
sistema de calentamiento por inducción. El substrato eléctricamente
conductor es adecuado para recibir el agente de unión. El substrato
eléctricamente conductor tiene una mayor conductividad térmica que
el agente de unión. Se caliente la superficie de contacto del
substrato a una temperatura suficiente para mejorar la humectación
del agente de unión en la aplicación sobre el substrato.
El adhesivo sensible a la presión y los adhesivos
termofusibles son generalmente sólidos a temperatura ambiente y
substancialmente estables en forma y dimensión. El adhesivo
termofusible puede incluir adhesivos termofusibles termoplásticos,
o adhesivos termofusibles termoendurecibles. Los adhesivos
termofusibles termoendurecibles generalmente comprenden adhesivos
activados por calor, adhesivos activados por humedad, adhesivos
activados por la luz o radiación. La viscosidad del material en la
superficie de contacto del adhesivo sensible a la presión y el
adhesivo termofusible se afecta por la elevada temperatura de la
superficie de contacto del substrato eléctricamente conductor. La
elevada temperatura del substrato eléctricamente conductor
incrementa la habilidad del adhesivo sensible a la presión o el
adhesivo termofusible para humectar los substratos. Con los
adhesivos sensibles a la presión, el método de la presente
invención afecta ventajosamente la velocidad para formar resistencia
adhesiva. El método da por resultado la formación de una unión de
cohesión entre el agente de unión y el substrato eléctricamente
conductor.
La presente invención también incluye un
dispositivo para inductivamente calentar un substrato para mejorar
las propiedades humectantes de un agente de unión aplicado sobre el
substrato. El dispositivo incluye un soporte para asegurar de forma
soltable un substrato no conductor con un agente de unión fijado a
al menos una porción de una superficie más grande del substrato no
conductor. Un sistema de calentamiento por inducción está unido a al
menos una porción del soporte. El soporte está posicionado cerca de
un substrato eléctricamente conductor. En la activación del sistema
de calentamiento por inducción, el substrato eléctricamente
conductor el substrato eléctricamente conductor se calienta para
influir beneficiosamente la humectación del agente de unión sobre
la superficie del substrato eléctricamente conductor.
Es una ventaja que inductivamente se caliente un
substrato eléctricamente conductor para mejorar la unión entre el
substrato y un agente de unión. El substrato calentado aumenta la
humectación del agente de unión en la superficie o punto de
contacto interfacial entre el substrato eléctricamente conductor y
el agente de unión.
Para los fines de la presente invención, los
siguientes términos usados en esta aplicación se definen como
sigue:
"humectación" significa la habilidad del
adhesivo para extenderse sobre y unir a la superficie de contacto
antes de alcanzar una condición sólida o curada;
"eléctricamente conductor" significa
cualquier material ferromagnético o material inductivamente
sensible capaz de generar calor cuando se somete a un campo
inductor;
"no conductor" significa cualquier material
que exhibe una resistencia a la transmitancia de electricidad o
calor;
"agente de unión" significa un material
adhesivo que es sólido a temperatura ambiente y substancialmente
estable en forma y dimensión;
"condición de cohesión" significa que el
adhesivo, al calentar, posee una viscosidad que se puede medir y es
capaz de humectar al ser aplicado a un substrato;
"resistencia verde" significa fuerza de
sujeción del adhesivo a un substrato antes o después del inicio de
curado o solidificación;
"adhesivo sensible a la presión" significa
los adhesivos que son normalmente pegajosos a temperatura ambiente
y se adhieren firmemente a una diversidad de superficies diferentes
en el simple contacto sin la necesidad de más presión de un dedo o
la mano;
"adhesivo termofusible" significa un
material que no es substancialmente pegajoso a temperatura ambiente
aunque es capaz de ser calentado a una condición viscosa para
formar una unión a un substrato humectando el substrato y
posteriormente enfriando para formar una unión;
"adhesividad" significa una condición en la
cual el adhesivo alcanza una temperatura en la cual el adhesivo es
capaz de humectar y formar una unión con un substrato;
"conductividad térmica (k)" se define como
la variación de la unidad de tiempo de transferencia de calor por
conducción, a través de un grosor unitario, de un lado a otro del
área unitaria por diferencia unitaria de temperatura; y
"capacidad térmica Cp" se define como la
cantidad de calor requerida para aumentar un grado de temperatura
de un sistema o sustancia;
Otras características y ventajas serán evidentes
a partir de la siguiente descripción de las realizaciones de la
misma, y a partir de las reivindicaciones.
Lo expuesto anteriormente, así como otras
ventajas de la presente invención se harán fácilmente evidentes a
los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción
detallada cuando se considera a la luz de los dibujos que se
acompañan en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de un
dispositivo según la presente invención.
La presente invención mejora la unión entre un
agente de unión y un substrato eléctricamente conductor. El método
es idealmente adecuado para usar en la unión conjunta de dos
substratos en el que al menos un substrato es un substrato
eléctricamente conductor.
Con frecuencia es deseable unir un substrato u
objeto a un substrato de metal. Esto es particularmente cierto en
la fabricación de vehículos a motor en la que es generalmente
necesario formar una unión a un substrato de metal o superficie de
metal. Adicionalmente, en un entorno de fabricación de automóviles
el tiempo para formar la unión es generalmente corto debido a las
limitaciones de fabricación.
Los agentes de unión termofusibles o activados
por calor son una forma de adhesivos que se han usado en la unión
de objetos a superficies de metal o substratos. Los adhesivos
termofusibles, activados por calor son materiales que cuentan con
calor aplicado para ablandar el adhesivo de modo que la viscosidad
del material bajará hasta un punto en el que es suficientemente
móvil para alcanzar una condición de flujo. Esto le permite
humectar contra un substrato. El adhesivo o sellante solidifica al
enfriar lo cual da por resultado una formación de unión muy rápida.
Los materiales termofusibles se han usado extensamente en
operaciones de unión en las que es deseable rápidamente constituir
una resistencia verde simplemente al enfriarse. También se han
desarrollado los adhesivos termofusibles los cuales se someten a una
reacción química latente después de la aplicación que da por
resultado una reticulación del adhesivo para lograr una unión
térmicamente irreversible.
La utilización de adhesivos termofusibles para
adherirse a substratos metálicos puede dar por resultado la
formación de resistencia de unión deficiente entre el agente de
unión y el metal adherendo. Esta deficiencia se amplifica cuando la
masa del substrato de metal es grande con relación a la masa del
adhesivo. La adhesión entre el adhesivo termofusible y la estructura
de metal da por resultado valores bajos de adhesivo medidos
exhibiendo un modo de fallo de adhesión entre los dos materiales, y
se observa una piel enfriada de adhesivo si se retira rápidamente
del adherendo. Esto es un resultado inesperado con vista a las
capacidades térmicas del adhesivo y substratos metálicos. La
capacidad térmica de un polímero no es un valor único y está
representada por una función que depende de la condición del
polímero (cristalina, amorfa, líquida, sólida) y del historial
térmico. La capacidad térmica del polímero en la proximidad de la
región de transición del vidrio es también dependiente del
rendimiento térmico durante la medición. La capacidad térmica
relativamente alta del adhesivo sugeriría una habilidad para
sostener su temperatura por un período de tiempo suficientemente
largo y retener su baja viscosidad y habilidad para humedecer el
substrato metálico, así como su habilidad para calentar
direccionalmente el metal cuando los dos materiales se ponen en
contacto uno con otro. Este equilibrio también indica que aumentar
la temperatura del adhesivo tiene un efecto directo sobre la
adhesión y por lo tanto sugiere que no debería haber un problema de
adhesión. Sin embargo, el equilibrio de la capacidad calorífica
falla al señalar la dinámica general del proceso de unión.
La conductividad térmica del agente de unión y el
substrato eléctricamente conductor señalan la dinámica del
procedimiento de unión. Con los agentes de unión activados por
calor, las características de transferencia elevadas de calor del
metal pueden retirar calor procedente del agente de unión en la
interfaz de contacto inicial. La diferencia relativa entre la
conductividad térmica de un material metálico y un adhesivo
termofusible está en el orden de 10^{3}. Esta diferencia en
conductividad térmica y capacidad térmica del substrato metálico y
del agente de unión crea un equilibrio complejo, dinámico e
impredecible de gestión térmica con el objetivo de mantener
suficiente fluidez en el agente de unión durante un tiempo
suficiente para lograr la humectación adecuada y la formación de
unión.
Las capacidades de transferencia relativamente
rápidas de calor del metal, junto con la lenta transferencia de
calor a través del agente de unión, puede dar por resultado la
solidificación o formación de piel de la capa más externa del
agente de unión que está en contacto directo con el metal. La
congelación del adhesivo termofusible o superficie de unión
sellante se observa que ocurre virtualmente de forma instantánea.
La rápida solidificación de la superficie de contacto del agente de
unión dará por resultado entonces una pobre humectación. De este
modo la resistencia de unión total puede estar afectada adversamente
por las condiciones de humectación y puede dar por resultado el
fallo adhesivo del agente de unión.
La presente invención comprende un método que
puede facilitar el procedimiento de formación de unión. El método
cuenta con el uso de un campo de inducción que es capaz de precisar
o localizar la aplicación de calor a la línea de unión de un
conjunto de agentes de unión. Concentrando la energía térmica en la
interfaz de unión, se puede superar el enfriamiento rápido o
congelación del agente de unión. El método de la presente invención
sensiblemente aumenta el procedimiento de humectación para
substratos eléctricamente conductores. Además, exponiendo un
conjunto de unión preparado a partir de un adhesivo sensible a la
presión a un campo de inducción sensiblemente aumentando el grado de
formación de resistencia del adhesivo al substrato de metal pintado
o metálico. La utilización de un campo de inducción como una fuente
interna de generación de calor en el substrato eléctricamente
conductor permite evitar el impacto potencial con componentes
térmicamente sensibles puesto que sólo imparte calor donde es
necesario. Además, este método sirve como un medio para reducir al
mínimo o eliminar efectos del entorno tal como temperatura de
substrato que puede variar en gran parte sobre una base
estacional.
Según el método de la presente invención, se
calienta un substrato eléctricamente conductor con un sistema de
calentamiento por inducción para incrementar la humectación de un
agente de unión aplicado sobre una superficie del substrato.
Cualquier substrato eléctricamente conductor que es sensible a un
campo de inducción es adecuado para usar con la presente invención.
Generalmente, se utilizan los substratos de metal o substratos de
metal pintados.
También se utiliza un substrato no conductor en
el método de la presente invención. La presente invención es
adecuada para conjuntamente unir dos substratos a través de la
aplicación de un agente de unión. El substrato no conductor no
responde o se caliente al activar el sistema de calentamiento por
inducción. Todos los materiales no conductores que son capaces de
recibir o unirse a un agente de unión son adecuados para usar con
la presente invención. Los ejemplos de substratos no conductores
incluirían vidrio, plástico o substratos reforzados de material
compuesto.
En una realización preferida, el método de la
presente invención es adecuado para unir vidrio a bastidores de
metal. Por ejemplo, un substrato de vidrio se puede unir a un
bastidor de metal de un vehículo a motor. Adicionalmente, el vidrio
puede incluir una cerámica porosa como una superficie de unión para
el agente de unión. El método de la presente invención es también
adecuado para usar en el montaje de accesorios de vidrio
encapsulados o acristalamientos sobre los bastidores de metal.
El agente de unión de la presente invención es un
material que incluye al menos una capa adhesiva expuesta que es un
sólido a temperatura ambiente y es substancialmente estable en
forma y dimensión. Otras capas pueden incluir composiciones que son
adecuadas para unir substratos no conductores específicos. La capa
expuesta del agente de unión es sensible al calor y es capaz de
adoptar características de flujo en la aplicación de calor.
Preferiblemente, el agente de unión es un adhesivo sensible a la
presión o un adhesivo termofusible.
Los adhesivos sensibles a la presión representan
una clase única de materiales que son capaces de formar una unión a
un substrato a través de la aplicación de presión. El uso de
presión hace que el adhesivo se humecte en el substrato. La
aplicación de calor es un medio alternativo para incrementar el
rendimiento de la adhesión del adhesivo sensible a la presión. Para
los adhesivos sensibles a la presión, el rendimiento aumentado se
mide como un grado de resistencia acumulada para un modo de fallo
particular exhibido por el adhesivo sensible a la presión a
substratos, tal como metal o metal pintado. El calentamiento de
inducción forma una unión mejorando las capacidades de humectación
en la superficie de unión. Las uniones exhiben un modo de fallo de
cohesión en un período de tiempo relativamente corto con un efecto
mínimo sobre los adherendos. Esta presión permite que los adhesivos
sensibles se usen en aplicaciones que demandan alto rendimiento en
períodos de tiempo relativamente corto, tal como en la fabricación
de un vehículo a motor.
Los adhesivos termofusibles son también adecuados
para usar con el método de invención. Los adhesivos termofusibles
incluyen materiales termoplásticos y termoendurecibles. Los
ejemplos de adhesivos termofusibles termoplásticos pueden incluir,
aunque no se limitan a, poliésteres, uretanos
(eter-ester), copolímeros de acetato de vinilo o
poliolefinas. Los adhesivos termofusibles termoendurecibles
adecuados incluyen adhesivos activados por la humedad, adhesivos
activados por la luz, adhesivos activados por la radiación o
combinaciones de los mismos. El adhesivo termofusible
termoendurecible convencional reconocido por los expertos en la
técnica son adecuados para usar en la presente invención.
Los materiales termoendurecibles pueden incluir
por ejemplo uretanos curados a la humedad, resinas epoxídicas y
materiales que contienen epóxidos tales como resinas epoxídicas con
materiales termoplásticos. Ejemplos de tales materiales incluyen
composiciones de epoxi/acrilato tales como las descritas en la
Patente de US No. 5086088 (Kitano y col.), composiciones de
poliéster epoxídicas tales como las descritas en el documento WO
99/16618, publicado el 8 de abril de 1999, y composiciones de
acetato de vinilo epoxídicas/etilénicas tales como las descritas en
la solicitud de US Nº 09/070971, presentada el 1 de mayo de 1998.
Preferiblemente, se proporcionan los materiales termoendurecibles
en la forma de una cinta. La cinta puede incluir además una o más de
otras capas como un núcleo de espuma, una capa adhesiva, capas de
conexión entre el material termoendurecible y el núcleo o adhesivo,
capas de imprimación, y similares.
En una realización de la presente invención, el
agente de unión se une a un substrato no conductor y entonces
posteriormente se aplica sobre el substrato eléctricamente
conductor al tiempo que se utiliza el método de invención. El
procedimiento de aplicación con frecuencia depende de los substratos
específicos y de las limitaciones de manipulación de una aplicación
particular. Por ejemplo, con adhesivos termofusibles es necesario
calentar el adhesivo termofusible a una condición apta para la
unión antes de la aplicación sobre el substrato eléctricamente
conductor.
El método de la presente invención es beneficioso
cuando la conductividad térmica del substrato eléctricamente
conductor es mayor que la conductividad térmica del adhesivo
sensible a la presión o el agente de unión. Típicamente, la
conductividad térmica del substrato eléctricamente conductor es
mayor que un factor de diez, y más preferiblemente mayor que un
factor de 100.
La utilización de un agente de unión activable,
tal como activado por calor o sellantes activados por radiación,
generalmente requiere la activación del adhesivo termofusible.
Generalmente, la activación tiene lugar inmediatamente antes de la
aplicación al substrato. Alternativamente, puede ocurrir la
activación después de que se aplique el adhesivo termofusible al
substrato eléctricamente conductor. La activación puede incluir la
exposición del agente de unión a la luz visible, radiación
infrarroja o radiación ultravioleta.
Los adhesivos sensibles a la presión y los
adhesivos termofusible se pueden aplicar sobre el substrato no
conductor en grosores variables. La presente invención está
dirigida a afrontar el asunto de la termodinámica en la capa más
externa del adhesivo en el punto de contacto con el substrato
eléctricamente conductor. En ciertas aplicaciones los adhesivos
termofusibles, puede ser deseable utilizar un adhesivo
relativamente grueso de modo que el adhesivo pueda funcionar como
un sellante. Para los fines de la invención, los adhesivos son
generalmente considerados sellantes si el grosor del adhesivo es
mayor que 0,5 mm. Con cualquiera de los adhesivos termofusible o
adhesivos sensibles a la presión, el calor a partir del substrato
eléctricamente conductor se dirige a afrontar la solidificación de
la superficie de contacto del adhesivo y no a afrontar el
calentamiento del grosor completo de la capa de adhesivo.
Los sistemas de calentamiento por inducción
convencionales son adecuados para usar en el método de la presente
invención. El régimen energético del sistema variará dependiendo de
los substratos y de los agentes de unión utilizados en determinadas
aplicaciones. Sin embargo, un régimen energético preferido estaría
en el intervalo de alrededor de 25 kilohercios a alrededor de 90
kilohercios. La potencia del sistema de calentamiento por inducción
se selecciona basada en la aplicación específica. Por ejemplo,
ciertos substratos eléctricamente conductores requerirán más
potencia a una frecuencia determinada para suficientemente calentar
el substrato. El sistema de calentamiento por inducción proporciona
suficiente energía para calentar el substrato eléctricamente
conductor a una temperatura suficientemente alta para incrementar
la humectación del agente de unión sobre la superficie del substrato
eléctricamente conductor. La transferencia de calor conductor a
partir del substrato al agente de unión se debería mantener a un
nivel suficiente para ayudar al proceso de humectación y retardar
la solidificación de la superficie externa del agente de unión. Los
expertos en la técnica para proporcionar sistema de calentamiento
por inducción son capaces de proporcionar un sistema para
substratos específicos y agente de unión para lograr la formación de
unión incrementada según la presente
invención.
invención.
Las limitaciones de temperatura para el método de
la presente invención están impuestas por los aspectos concretos de
los substratos deseados y agentes de unión. El límite de
temperatura inferior variará para los agentes de unión
seleccionados. Preferiblemente, la temperatura del substrato
eléctricamente conductor alcanza el punto de adhesividad del agente
de unión. La limitación superior del sistema de calentamiento por
inducción está generalmente impuesta por el substrato
eléctricamente conductor. La temperatura no debe exceder la
temperatura de degradación del substrato de metal. Por ejemplo, la
temperatura de un substrato de metal pintado no debe exceder el
nivel en el cual se daña la unión entre la pintura y el metal. Un
intervalo preferido de temperatura sería alrededor de 25ºC a
alrededor de 140ºC.
La temperatura elevada del substrato
eléctricamente conductor es suficiente para afectar la humectación
del adhesivo en la superficie de contacto del adhesivo y el
substrato eléctricamente conductor. El calor incrementa las
limitaciones de tiempo asociadas con la formación de unión en
procesos de fabricación a gran escala. Los adhesivos termofusibles
termoendurecibles usados en la presente invención se proporcionan
en una condición apta para la unión. Una condición apta para la
unión indica que han sido activados y ya tienen suficiente energía
para curar en la aplicación. Por lo tanto, no es necesario
proporcionar energía, en la forma de calor, a través del substrato
eléctricamente conductos para activar el mecanismo de curado. El
grosor del material impacta el gradiente de curado térmico. Sin
embargo, los expertos en la técnica reconocerán que el calor
aplicado puede efectuar la reacción cinética de primer orden y
puede tener un impacto sobre la aceleración del curado.
El sistema de calentamiento por inducción es
activado antes de la aplicación del agente de unión en el substrato
eléctricamente conductor, después de la aplicación del agente de
unión en el substrato eléctricamente conductor o en ambos. El
sistema es preferiblemente activado para mantener la temperatura de
superficie del substrato eléctricamente conductor por encima del
punto de adhesividad del agente de unión. El sistema de
calentamiento por inducción es activado por un período de tiempo
suficiente para aumentar la humectación del agente de unión. La
duración variará dependiendo del agente de unión particular y el
substrato eléctricamente conductor. Los expertos en la técnica son
capaces de determinar el tiempo marco para lograr humedad
satisfactoria del adhesivo. En la desactivación del sistema de
calentamiento por inducción, el agente de unión se comenzará a
enfriar y a solidificar para proporcionar suficiente resistencia
verde. Esto es un procedimiento muy rápido y está amplificado como
la masa de los substratos eléctricamente conductores.
El sistema de calentamiento por inducción se
puede activar después de la aplicación del agente de unión en el
substrato eléctricamente conductor. Preferiblemente, la activación
del calentamiento por inducción ocurre antes de la solidificación
de la superficie de contacto del agente de unión. Los expertos en
la técnica son capaces de determinar la limitación de tiempo para
iniciar el calentamiento por inducción en contacto del agente de
unión a los substratos eléctricamente conductores. Las limitaciones
de tiempo pueden variar para adhesivos específicos y
aplicaciones.
La unión formada a través del método de la
presente invención es generalmente más fuerte que las uniones
formadas a partir de prácticas de cierres herméticos
convencionales. La humectación mejorada fortalece la unión según se
ha demostrado a través de los resultados de las pruebas de adhesión.
Las uniones formadas a través del uso de la presente invención
generalmente dan por resultado un fallo cohesivo al tiempo que las
prácticas convencionales dan por resultado un fallo adhesivo. La
unión más fuerte creada por la utilización del calentamiento por
inducción para mejorar la humectación es también demostrada a
través de la prueba de separación, totalmente descrita en la
sección de Ejemplos. La prueba de separación muestra que las uniones
formadas con el presente método de invención requieren mayor fuerza
para separar los substratos cuando se comparan con las uniones
formadas a partir de las prácticas convencionales.
El método de la presente invención es adecuado
para conjuntamente unir dos substratos separados a través de la
aplicación de un agente de unión. Los substratos y los agentes de
unión pueden variar para diferentes prácticas. Preferiblemente, el
substrato eléctricamente conductor es capaz de alcanzar al menos el
punto de adhesividad de un agente de unión determinado. En una
aplicación preferida, el método de la presente invención es adecuado
para unir substratos de vidrio a bastidores de metal, por ejemplo,
parabrisas en un vehículo a motor. La utilización del método en la
producción de vehículos a motor aumenta el uso de agentes de unión
particulares debido a que son capaces de lograr uniones de
rendimiento más alto en un período de tiempo más corto. La
habilidad para lograr resistencia verde a un ritmo más rápido es
particularmente importante bajo las limitaciones de tiempo de una
línea de montaje de fabricación.
Un dispositivo adecuado para poner en práctica el
método de la presente invención se representa en la fig. 1. El
dispositivo 10 es generalmente un soporte 12 para sujetar un
substrato 20 de forma soltable. El substrato 20 puede ser sujeto
directamente por el soporte 12 o a través de diversos dispositivos
de enlace convencional. Por ejemplo, la fig. 1 representa las
ventosas 18 enlazadas al soporte 12 para sujetar el substrato 20.
Un agente de unión (no mostrado) se fija a al menos una porción del
substrato 20. El soporte 12 generalmente sujeta el substrato 20 en
posición sobre un substrato eléctricamente conductor (no mostrado).
En una realización alternativa, el soporte 12 está posicionado
alrededor de una periferia del substrato 20 para aplicar presión a
través del substrato 20 al agente de unión. Se enlaza un sistema 14
de calentamiento por inducción a al menos una porción del soporte
20. El sistema 14 de calentamiento por inducción está generalmente
alineado con la línea de unión seleccionada para la aplicación
deseada. El dispositivo 10 puede incluir un brazo 16 de soporte
para posicionar el substrato en estrecha proximidad a un substrato
eléctricamente conductor para la formación de una unión. El sistema
14 de calentamiento por inducción está localizado en el soporte 12
o enlazado a él, y activado cuando los substratos están en su
posición deseada. El sistema 14 de calentamiento por inducción es
activado durante la aplicación o después de la aplicación para
lograr los resultados beneficiosos del presente método de
invención. En el desarrollo de suficiente resistencia verde, el
soporte 12 libera el substrato 20 y se mueve alejándose.
Los ejemplos siguientes no limitativos ilustran
además la presente invención. A menos que se indique de otro modo,
se usaron los siguientes procedimientos de prueba en los ejemplos.
Los materiales particulares y cantidades relacionados en estos
ejemplos, así como otras condiciones y detalles se deben
interpretar ampliamente en la técnica y no deberían ser considerados
de ningún modo para restringir o limitar indebidamente la
invención.
Esta prueba mide la fuerza de adhesión al pelado
de un material de unión, por ejemplo, adhesivo o sellante, a
diversos substratos de pintura que usan diversos tiempos de
calentamiento por inducción.
Los substratos de prueba usados son paneles de
metal pintados con pinturas de automóviles de la forma
siguiente:
A - RK-8010 suministrado por ACT,
Hinsdale
MI
B - DCT-5002 suministrado por
ACT, Hinsdale
MI
El sellante o adhesivo provisto sobre un forro de
separación se corta en tiras de 1,27 cm por 10,16 cm. Si hay dos
fotos de separación, uno de los forros de separación se retira y el
adhesivo expuesto o superficie sellante se coloca sobre el panel
usando una ligera presión con la mano. Una unidad de calentamiento
por inducción portátil, tal como la descrita en la Solicitud de US
Nº 09/422,607, presentada el 21 de octubre de 1999, y asignada al
Expediente del Abogado Nº 55175USA1A, incorporada aquí como
referencia, se utiliza como la fuente de inducción para los
Ejemplos. El cabezal de calentamiento por inducción portátil del
sistema de calentamiento por inducción (500 vatios, fuente de
inducción de 25 kilohercios fabricado por Magneforce, Warren OH) se
pone en contacto con el forro de separación para cada Ejemplo y se
mueve a lo largo de la banda con la mano en una de las dos
velocidades según se indica: la primera velocidad es
aproximadamente 30/48 cm/minuto y la segunda velocidad es
aproximadamente
10,16 cm/min. El tiempo de calentamiento por inducción de una muestra en la primera velocidad es aproximadamente 20 segundos, y el tiempo de calentamiento por inducción de una muestra a la segunda velocidad es aproximadamente 60 segundos. Después del calentamiento, se retira el forro de separación sobre la banda y la superficie expuesta es laminada a una banda de grosor de 127 micrómetros de lámina de aluminio anodizada con un paso de rodillo de 6,8 kg a una velocidad de aproximadamente 30,48 cm/min para formar una muestra de prueba. Las muestras de prueba se preparan también de una manera similar sin calentamiento por inducción. Las muestras de prueba en diversos tiempos de envejecimiento (Tiempo de Envejecimiento en Pintura) se someten a prueba inmediatamente después de la laminación, después de envejecer durante 20 minuto a 21ºC, después de envejecer 1 hora a 21ºC, y después de envejecer 24 hora a 21ºC, usando un controlador de tracción Instron® para pelar la lámina de aluminio del panel pintado a un ángulo de 90 grados a una velocidad de cruceta de 30,48 cm/minuto. Se probaron dos muestras en cada condición y el valor de adhesión al pelado promedio (Pelado Adh) se describe en los ejemplos más abajo en Newtons/decímetros (N/dm). El modo de fallo se observa también como: POP-la banda de cinta se despega limpiamente de la superficie pintada dejando poco o ningún residuo, COH-la banda de cinta se separa dejando porciones de adhesivo sobre la superficie pintada y sobre la lámina de aluminio y/o la cinta de espuma, si está presente, se separa, y MIX en el que ambos modos de fallo ocurrieron en la muestra.
10,16 cm/min. El tiempo de calentamiento por inducción de una muestra en la primera velocidad es aproximadamente 20 segundos, y el tiempo de calentamiento por inducción de una muestra a la segunda velocidad es aproximadamente 60 segundos. Después del calentamiento, se retira el forro de separación sobre la banda y la superficie expuesta es laminada a una banda de grosor de 127 micrómetros de lámina de aluminio anodizada con un paso de rodillo de 6,8 kg a una velocidad de aproximadamente 30,48 cm/min para formar una muestra de prueba. Las muestras de prueba se preparan también de una manera similar sin calentamiento por inducción. Las muestras de prueba en diversos tiempos de envejecimiento (Tiempo de Envejecimiento en Pintura) se someten a prueba inmediatamente después de la laminación, después de envejecer durante 20 minuto a 21ºC, después de envejecer 1 hora a 21ºC, y después de envejecer 24 hora a 21ºC, usando un controlador de tracción Instron® para pelar la lámina de aluminio del panel pintado a un ángulo de 90 grados a una velocidad de cruceta de 30,48 cm/minuto. Se probaron dos muestras en cada condición y el valor de adhesión al pelado promedio (Pelado Adh) se describe en los ejemplos más abajo en Newtons/decímetros (N/dm). El modo de fallo se observa también como: POP-la banda de cinta se despega limpiamente de la superficie pintada dejando poco o ningún residuo, COH-la banda de cinta se separa dejando porciones de adhesivo sobre la superficie pintada y sobre la lámina de aluminio y/o la cinta de espuma, si está presente, se separa, y MIX en el que ambos modos de fallo ocurrieron en la muestra.
Esta prueba mide la fuerza requerida para separar
o arrancar una pieza de vidrio apartándola perpendicularmente a
partir de un panel de metal pintado al cual está unida con un
sellante o adhesivo.
Los substratos de prueba pintados son iguales que
los descritos en la prueba de adhesión al pelado. Se limpia una
placa de vidrio de 69,9 mm por 38,1 mm por 5,8 mm de grueso con una
mezcla 50/50 de isopropil alcohol y agua. Después de secar el
vidrio, se imprime frotando con un promotor de adhesión (Chemlok
AP-134 Adhesion Promoter distribuido por Lord
Corporation - Erie PA) y secado durante alrededor de 10 minutos a
21ºC.
Una muestra a 1,27 cm por 1,27 cm cuadrada de
adhesivo o sellante se corta y aplica a la superficie del panel
pintado. La superficie de vidrio imprimada se coloca después en la
parte superior de la muestra y se presiona sobre ella con presión
firme de la mano. El calentador de inducción descrito en la Prueba
de Adhesión al Pelado a 90 grados se coloca sobre el vidrio encima
del sellante en 2 tiempos diferentes - 30 segundos y 60 segundos.
Se realiza también un control sin calentamiento por inducción. Las
muestras son entonces sometidas a prueba después de calentar
inmediatamente, después de envejecer 20 minutos a 21ºC, después de
envejecer 60 minutos a 21ºC y después de envejecer 24 horas a 21ºC.
Las muestras se sometieron a prueba usando un Instron® Tensile
Tester. Se fija el panel en la mordaza de la cruceta, y los bordes
laterales de la placa de vidrio se agarran con la mordaza superior
de modo que el vidrio se separa de ella apartándolo
perpendicularmente del panel a una velocidad de 2,54 cm/min. El
valor de la carga punta se registra en libras por 0,00635 cm.
cuadrado y presentado en la tabla más abajo en kiloPascales (Sep.
kPa). Se observa también el modo de fallo según los criterios
descritos en la Prueba de Adhesión al Pelado a 90 grados.
Se preparó una cinta de espuma adhesiva de un
grosor de 2,54 mm mezclando 90 partes de acrilato de isooctilo, 10
partes de ácido acrílico, y 0,04 partes de un fotoiniciador (bencil
dimetil cetal disponible como Irgacure® 651 distribuido por Ciba
Geigy). La mezcla se expuso a radiación ultravioleta de baja
intensidad a una viscosidad de alrededor de 2200 centipoise. Se
añadió 0,1 partes de benzil dimetil cetal adicionales así como 0,08
partes de 1,6 hexanodioldiacrilato, 6 partes de burbujas de vidrio
K15, y 1,5 partes de sílice hidrófoba (Aerosil®R972). Se mezcló la
composición hasta que se hizo uniforme toda ella, se desgasificó, y
entonces se bombeó en 90 mm de un espumante (distribuido por E.T.
Oakes, Hauppage, NY) funcionando a alrededor de 300 a 350 rpm. Se
alimentaron al mismo tiempo, y continuamente, nitrógeno, pigmento
negro (PennColor 9B117), y aproximadamente 1,5 partes de una mezcla
60/40 de tensioactivo A/tensioactivo B en el espumante por 100
partes de la composición total. El nitrógeno se controló para
proporcionar la deseada densidad de espuma. El tensioactivo A era
C_{8}F_{17}SO_{2}N(C_{2}H_{5})
(C_{2}H_{4}O)_{7}CH_{3} y el tensioactivo B era una
solución de sólidos al 50% en acetato de etilo del oligómero
fluoroalifático del Ejemplo 2 de la Patente de US No. 3.787.351. Se
añadió el pigmento negro en una cantidad para proporcionar un valor
L de producto terminado de alrededor de 40 según se midió con un
colorímetro de Hunter Lab (Color "L" de colorímetro y un D25
Optical Sensor, ambos distribuidos por HunterLab Associates Reston
VA). La mezcla espumante se produjo bajo una presión de 205
kiloPascales en la boquilla de un equipo de revestimiento de
rodillo a un grosor de alrededor de 2,54 mm entre un par de láminas
de tereftalato de polietileno orientado biaxialmente, transparente,
teniendo las superficies de revestimiento revestimientos de
separación, para producir un material compuesto. Los conductos
estaban parcialmente limitados por una abrazadera para proporcionar
el nivel deseado de presión en el espumante. El material compuesto
que emerge del equipo de revestimiento de rodillo se irradió desde
la parte superior y la parte inferior con lámparas de bombillas de
luz negra fluorescente Silvana, 90% de las emisiones estaban entre
300 y 400 nm, con un máximo de 351 nm. El material compuesto se
expuso sucesivamente a las bombillas a una intensidad de 4,5
milivatios por centímetro cuadrado (mW/cm^{2}) y una energía total
de 280,9 milijulios por centímetro cuadrado (mJ/cm^{2}) cada uno
desde la parte superior e inferior, entonces igualmente a una
intensidad de 7,5 mW/cm^{2} y una energía total de 405,6
mJ/cm^{2}, y entonces igualmente a una intensidad de 7,5
mW/cm^{2} y una energía total de 656,9 mJ/cm^{2}. Las mediciones
de luz se midieron en unidades NIST. La espuma curada tenía una
densidad de 0,59 g/cm^{3}.
La cinta se usó como adhesivo de prueba sobre dos
pinturas de automóvil, con tiempos de calentamiento por inducción
diferentes, y temperatura ambiente y tiempos de envejecimiento a
diferente temperatura ambiente según se describe en la prueba de
adhesión al Pelado. Los resultados de la prueba se muestran en la
Tabla 1.
Asimismo, las muestras de cinta de espuma
adhesiva que medían 1,27 cm por 1,27 cm se sometieron a prueba
según la Prueba de Separación descrita anteriormente. Los
resultados de la prueba se muestran en la Tabla 2.
Los datos en la Tabla 1 muestran la ventaja de
calentamiento por inducción para unir una cinta adhesiva a diversos
substratos de pintura con tiempos de envejecimiento variables. En
general, el calentamiento por inducción de los substratos
incrementa la humectación y la interacción del adhesivo a la
superficie según se indica por el aumento en los valores de adhesión
en el uso del calentamiento por inducción. La habilidad para
rápidamente establecer la adhesión puede tener impacto
significativo sobre la habilidad de un sistema adhesivo para lograr
un nivel de requisito de rendimiento en diversas situaciones de
fabricación tales como la instalación o montaje de componentes para
un automóvil. Los datos muestran que el grado de aumento en los
valores de adhesión al pelado es mayor con calentamiento por
inducción que el logrado con sólo envejecimiento a temperatura
ambiente. Adicionalmente, los valores se acercan a los valores
esenciales que se pueden lograr según se evidencia por los modos de
fallo que se mezclan que se hacen mixtos y cohesivos. Se observa que
los modos de fallo mixtos y valores de adhesión ligeramente
inferiores en los ejemplos con calentamiento por inducción pero sin
tiempo de envejecimiento pueden ser el resultado de módulos
reducidos de la cinta de espuma a partir del calentamiento.
Los datos en la Tabla 2 muestran la ventaja de
calentamiento por inducción de una superficie para mejorar la
humectación del adhesivo, y aumentan de ese modo la adhesión a un
panel pintado y a una placa de vidrio. Según se aumenta el tiempo
de calentamiento por inducción, aumenta la fuerza requerida para
separar la placa de vidrio a partir del panel, y el módulo de fallo
mejora en ambos tipos de superficies pintadas.
Se calentó un adhesivo termofusible de curado a
la humedad (3M Jet-Weld TS-230
Thermoset Adhesive distribuido por 3M Company, St. Paul MN) y se
aplicó a partir de la pistola de aplicación a una temperatura de
118ºC directamente a una superficie limpia de vidrio imprimado en
un cuadrado de aproximadamente 1,27 cm por 1,27 cm y un grosor de
aproximadamente 2 mm. El agente de unión y muestras de vidrio
fueron inmediatamente aplicados al substrato B de Pintura con
espaciadores de 2 mm de grueso para mantener el grosor de la línea
de unión y evitar que se desplace el adhesivo termofusible. Las
muestras se expusieron entonces al calentamiento por inducción
durante 30 segundos o se les permitió que se unieran sin
calentamiento por inducción. Cada muestra fue entonces envejecida
durante alrededor de 24 horas antes de someterla a prueba. Los
resultados se muestran en la Tabla 3. Las muestras unidas con
calentamiento por inducción exhibieron un fallo cohesivo deseado
cuando se sometieron a la prueba de separación.
Un cuadrado de cinta de espuma de 1,27 cm por
1,27 cm del Ejemplo 1 se aplicó al vidrio usando presión con la
mano. El adhesivo termofusible de curado húmedo del Ejemplo 3 se
aplicó a la superficie de la cinta de espuma de modo que toda la
superficie de la espuma se cubrió con adhesivo termofusible aunque
teniendo cuidado de evitar que el adhesivo termofusible sobrepasara
el borde y encapsulara la cinta de espuma. Entonces se aplicó el
agente de unión y la muestra de vidrio al substrato B de Pintura
usando ligera presión con la mano para garantizar el contacto de la
superficie del adhesivo termofusible completo al vidrio. Se observó
que una parte del adhesivo termofusible se desplazó fuera de la
línea de unión durante esta etapa de preparación. Se sometió una
muestra al calentamiento por inducción y otra unida sin el
calentamiento por inducción. La muestra se expuso al calentamiento
por inducción durante 30 segundos inmediatamente después de la
aplicación sobre el substrato. Las muestras envejecieron durante 24
horas y se sometieron a prueba según la Prueba de Separación. Los
resultados de las pruebas se muestran en la Tabla 3. Los datos en
la Tabla 3 indican el incremento de adhesión de ambos Ejemplos 3 y 4
después de la utilización del calentamiento por inducción
Tabla 3 - Prueba de Separación | ||||
Tiempo de Ind. | 0 segundos | 30 segundos | ||
Sep. – kPa | Modo de Fallo | Sep.- kPa | Modo de Fallo | |
Ejemplo 3 | 0 | POP | 2057,4 | COH |
Ejemplo 4 | 317,2 | FS | 2843,4 | COH |
Se aplicó una tira de 1,27 cm por 10,16 cm de la
cinta de adhesivo de espuma del Ejemplo 1 a una pieza de vidrio de
5,08 cm por 12,7 cm (imprimada con AP-134 Adhesion
Promotor) centrando la cinta en el vidrio y presionando firmemente
con presión con la mano. El adhesivo termofusible del Ejemplo 3 se
aplicó entonces a 118ºC a la superficie de la cinta de espuma
centrándolo en el medio de la espuma y permitiéndole fluir para
cubrir la superficie de la espuma con una capa de adhesivo de
aproximadamente 1 mm de grueso. El adhesivo y la cinta de espuma
fueron inmediatamente cubiertos con una película de polietileno de
baja densidad de modo que el adhesivo termofusible fuera
completamente cubierto por la película y la película se adhirió a
los bordes de la cinta de espuma pegajosa creando un entorno
cerrado para el adhesivo termofusible. El objeto de material
compuesto envejeció durante 4 horas en condiciones de temperatura
ambiente. La película se retiró entonces limpiamente de la
superficie del adhesivo y el material compuesto de vidrio se calentó
durante 5 minutos en un horno regulado a 120ºC. El material
compuesto se retiró del horno y se adhirió al substrato B pintado
usando firme presión con la mano a la superficie del vidrio. Se
observó algún desplazamiento del adhesivo termofusible curado
húmedo que ocurre durante la aplicación de la presión. El calentador
por inducción portátil se colocó entonces sobre la superficie del
vidrio y se movió a una velocidad de aproximadamente 10,16 cm/min).
Después de envejecer el material compuesto durante 24 horas a
temperatura ambiente el vidrio se separó con la mano del panel de
pintura originando un modo mixto de fallo que incluía espuma COH,
POP, y retirada de pintura del panel de acero. Este ejemplo ilustra
una estructura de cinta de dos capas que tiene una capa de espuma y
una capa curable a la humedad que se protegió de la humedad
ambiente con una película. El uso del calentamiento por inducción
permitió a la cinta curable lograr una unión de resistencia alta al
vidrio y a las superficies pintadas según se evidencia por los
módulos de fallo mixtos.
Ejemplos
6
Una composición sellante que tiene 45 partes de
resina de etileno (Elvaloy 741 distribuida por DuPont Co.), 20
partes de resina epoxídica (ERL 4221 distribuida por Union
Carbide), 35 partes de un hidrato de carbono pegajoso (Escorez
EC180 distribuido por Exxon Chemical Co.) y 0,2 partes de una
composición de curado epoxídica se sometió a extrusión produciendo
un filamento que tenía una sección transversal trapezoidal. Se
preparó una cinta fundiendo el filamento sobre la superficie de una
cinta de espuma de 4 mm de grueso y 127 mm de ancho sobre un forro
de separación preparado descrito en el Ejemplo 1, con la base del
trapezoide sobre la espuma. La composición de curado epoxídica tenía
una mezcla 50/50 de caprolactona y
(eta^{6}-m-xileno)
(eta^{5}-ciclopentadienilo) de hierro (1+)
hexafluoroantimonato según se describe en la Patente de US Nº
5.089.536 (Palazzotto). La sección transversal trapezoidal tenía
una altura de 9 mm, un ancho de base de 9,5 mm y un ancho de ápice
de 3 mm. El extrusor era un extrusor BP de 19 mm con cinco zonas de
calentamiento. Las temperaturas se regularon como sigue: Zona 1 -
40ºC, Zona 2 - 95ºC, Zona 3 - ºC, Zonas 4 y 5 - 105ºC, y la
velocidad del tornillo era 250 rpm.
Se preparó un conjunto de pruebas colocando una
placa de aluminio anodizada de 101,6 mm por 304,8 mm por 1,65 mm de
grueso sobre un banco de laboratorio de pizarra. Un panel de metal
pintado con pintura DCT-5002 teniendo las mismas
dimensiones se colocó directamente sobre la placa con un detector
termopar (Fluke 52 termopar dual con detectores tipo K) posicionado
entre el panel y la placa. Se colocó un segundo detector termopar
sobre el panel pintado en una posición directamente encima del
primer detector.
Se cortó una banda de cinta de 100 mm de largo y
posicionó con el lado de la espuma sobre un forro de separación de
poliéster orientado biaxialmente de 0,1 mm de grueso. Este material
compuesto se colocó en un horno regulado a 120ºC durante 3 minutos
en cuyo tiempo la superficie del sellante apareció fluida.
Inmediatamente después del calentamiento, la cinta se colocó sobre
la parte superior del segundo detector y el panel pintado con el
sellante contra el panel y el detector. Se presionó ligeramente la
cinta de modo que aproximadamente 3 mm de sellante se desplazó
alrededor del perímetro de la espuma. Las temperaturas fueron
entonces controladas y registradas durante 300 segundos con el
primer detector entre las placas indicando la temperatura (T_{m})
del substrato de metal y el segundo detector indicando la
temperatura (T_{s}) del sellante para la primera prueba. La
prueba se repitió con la excepción de que inmediatamente después de
presionar el material compuesto sobre el panel y detector, se colocó
el calentador por inducción descrito en el Ejemplo 1 en la parte
superior de la película de poliéster en una posición
aproximadamente sobre los detectores. El calentador por inducción
se mantuvo en su lugar durante 30 segundos en cuyo tiempo el
substrato de metal alcanzó una temperatura de 224ºC y se desconectó
el calentador por inducción. Las temperaturas para ambas pruebas se
muestran en la Tabla 4.
Los datos en la Tabla 4 muestran que aunque el
sellante es mucho más caliente que el substrato, la cantidad de
calor transferido al substrato originó un aumento de temperatura en
el substrato de sólo alrededor de 8 grados a 80ºC. Esta temperatura
está muy por debajo de la temperatura de solidificación del
sellante. Los conjuntos de cinta de la prueba se enfriaron a
temperatura ambiente y se separaron con una espátula de metal. El
conjunto a partir de la primera prueba mostraba un fallo adhesivo
en el cual el sellante se separaba limpiamente del panel de metal
pintado. Esto indicaba que en contacto con el panel de metal el
sellante, aunque el adhesivo fuera fluido, se enfriaba
suficientemente para enfriar rápidamente la superficie del sellante
de modo que no se logró la humectación adecuada del panel pintado
de metal. El segundo accesorio con calentamiento por inducción
exhibía un fallo de cohesión. Adicionalmente, el sellante fluía a
partir de la línea de unión indicando que el sellante era lo
suficientemente fluido para espontáneamente humectar el panel
pintado.
La presente invención se ha descrito porque se
considera que representa su realización preferida. Sin embargo, se
debería observar que la invención se puede poner en práctica de
otro modo que el específicamente ilustrado y descrito sin apartarse
del alcance de las reivindicaciones.
Claims (19)
1. Un método de unión, que comprende:
- (a)
- proporcionar un substrato no conductor con un agente de unión unido al menos a una porción de dicho substrato no conductor, incluyendo dicho agente de unión un adhesivo sensible a la presión o un adhesivo termofusible, siendo dicho adhesivo termofusible calentado a una condición apta para la unión; y
- (b)
- calentar un substrato eléctricamente conductor con un sistema de calentamiento por inducción, dicho substrato eléctricamente conductor adecuado para recibir el adhesivo sensible a la presión o adhesivo termofusible de dicho agente de unión, teniendo dicho substrato eléctricamente conductor una conductividad térmica mayor que el adhesivo sensible a la presión o adhesivo termofusible, en el que dicho substrato eléctricamente conductor es calentado para incrementar la humectación del adhesivo sensible a la presión o adhesivo termofusible tras la aplicación al substrato eléctricamente conductor.
2. El método según la reivindicación 1, en el que
dicho adhesivo termofusible es un adhesivo termoendurecible.
3. El método según la reivindicación 2, que
comprende además activar dicho adhesivo termofusible antes de la
aplicación y poner en contacto dicho agente de unión con dicho
substrato eléctricamente conductor.
4. El método según la reivindicación 3, en el que
la activación de dicho agente de unión incluye exponer dicho
adhesivo termofusible a la luz visible, radiación infrarroja o
radiación ultravioleta.
5. El método según la reivindicación 1, en el que
dicho agente de unión forma una unión de cohesión entre dichos
substratos eléctricamente conductor y no conductor según se indica
por los resultados de la prueba de adhesión al pelado.
6. El método según la reivindicación 1, en el que
dicho calentamiento con un sistema de calentamiento por inducción
ocurre antes de la aplicación y contacto de dicho agente de unión a
dicho substrato eléctricamente conductor.
7. El método según la reivindicación 1, en el que
dicho calentamiento con un sistema de calentamiento por inducción
ocurre después de la aplicación de dicho agente de unión en dicho
substrato eléctricamente conductor.
8. El método según la reivindicación 7, en el que
dicho agente de unión incluye dicho adhesivo termofusible y dicho
calentamiento por inducción es activado antes de la solidificación
de una superficie de dicho adhesivo termofusible en contacto con
dicho substrato eléctricamente conductor.
9. El método según la reivindicación 1, en el que
dicho adhesivo termofusible es seleccionado a partir del grupo que
consiste de adhesivos termofusibles termoplásticos, adhesivos
activados por la humedad, adhesivos activados por la luz, adhesivos
activados por radiación o combinaciones de los mismos.
10. El método según la reivindicación 1, en el
que dicho sistema de calentamiento por inducción funciona a una
frecuencia en el intervalo de alrededor de 25 kilohercios a
alrededor de 90 kilohercios.
11. El método según la reivindicación 1, en el
que dicho substrato eléctricamente conductor es calentado a una
temperatura dentro del intervalo de alrededor de 25ºC a alrededor
de 140ºC.
12. El método según la reivindicación 1, en el
que dicho substrato no conductor es vidrio.
13. El método según la reivindicación 12 en el
que dicho vidrio es un acristalamiento para un vehículo a
motor.
14. Un método de unión, que comprende:
- (a)
- proporcionar un substrato de vidrio con un agente de unión unido al menos a una porción de dicho substrato de vidrio, incluyendo dicho agente de unión un adhesivo sensible a la presión o un adhesivo termofusible, siendo dicho adhesivo termofusible calentado a una condición apta para la unión; y
- (b)
- calentar un bastidor eléctricamente conductor con un sistema de calentamiento por inducción, dicho bastidor eléctricamente conductor adecuado para recibir el adhesivo sensible a la presión o adhesivo termofusible curable de dicho agente de unión, teniendo dicho substrato eléctricamente conductor una conductividad térmica mayor que el adhesivo sensible a la presión o adhesivo termofusible curable, y
- (c)
- aplicar dicho vidrio a dicho bastidor eléctricamente conductor de modo que el adhesivo sensible a la presión o el adhesivo termofusible entre en contacto con dicho bastidor eléctricamente conductor, en el que dicho bastidor conductor eléctricamente calentado incrementa la humectación del adhesivo sensible a la presión o adhesivo termofusible curable.
15. El método según la reivindicación 14, en el
que dicho calentamiento ocurre antes de la aplicación del adhesivo
sensible a la presión o adhesivo termofusible, durante la
aplicación del adhesivo sensible a la presión o adhesivo
termofusible, después de la aplicación del adhesivo sensible a la
presión o adhesivo termofusible o combinaciones de los mismos.
16. El método según la reivindicación 14, en el
que dicho bastidor es metal pintado.
17. Un dispositivo para unir dos substratos uno a
otro, que comprende un soporte para sujetar de forma soltable un
substrato no conductor con un agente de unión fijado al menos a una
porción de una superficie importante del substrato no conductor, y
un sistema de calentamiento por inducción unido al menos a una
porción del soporte, estando dicho soporte posicionado cerca de un
substrato eléctricamente conductor, de modo que según dicho sistema
de calentamiento por inducción es activado, dicho conductor es
calentado eléctricamente.
18. Un dispositivo según la reivindicación 17, en
el que en el establecimiento de una unión entre el substrato no
conductor y el substrato eléctricamente conductor, dicho bastidor
libera dicho substrato no conductor.
19. Un dispositivo según la reivindicación 17, en
el que dicho soporte está posicionado alrededor de una periferia de
dicho substrato no conductor y dicho sistema de calentamiento por
inducción es alineado con el agente de unión.
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