Incollare plastica e metallo: istruzioni per professionisti

I materiali metallici richiedono attenzione in fase di incollaggio a causa di:

• Ossidazione o corrosione della superficie: la formazione di uno strato di ossido può inficiare la corretta interazione tra metallo e adesivo
• Olii e lubrificanti che sono spesso utilizzati in fase di lavorazione e utilizzo: possono interferire con l’adesione se non correttamente rimossi.

Le plastiche a loro volta hanno alcune caratteristiche che rendono complesso l’incollaggio:

• Compatibilità chimico/fisica: esistono moltissimi tipi di plastiche e non tutte le tecnologie adesive sono adatte all’incollaggio di questi materiali (scarsa adesione del substrato)
• Bassa bagnabilità: caratteristica delle maggior parte delle plastiche a bassa energia che le rende poco bagnabili da parte di molte sostanze in quanto un fluido riesce a bagnare efficacemente solo materiali con energie superficiali superiori alla propria
• Bassa polarità: esiste un’intera categoria di plastiche apolari, cosiddette plastiche “difficili”, che interagiscono scarsamente con altre sostanze proprio a causa dell’assenza di centri polari in superficie.

Per incollare metallo e plastica è richiesta la conoscenza del tipo di polimero che si intende incollare data l'ampia varietà di plastiche presenti sul mercato. Solo una volta determinato questo sarà possibile andare a selezionare il corretto adesivo per metallo e plastica da utilizzare in base alle sue caratteristiche.

Oltre alle attenzioni già citate, nel caso sia necessario incollare metallo e plastica, andranno tenute in considerazione le loro diverse caratteristiche, nel dettaglio:

• Diverso coefficiente di espansione termica: quando sottoposti a variazioni di temperatura, i materiali polimerici si espandono e si contraggono maggiormente rispetto ai metalli. Questo può portare alla creazione di sforzi aggiuntivi all’interfaccia che un adesivo dovrà sostenere o assorbire grazie alla sua flessibilità
• Diverso modulo meccanico: i metalli presentano un modulo di Young maggiore dei polimeri, ossia sono più rigidi. Questo, nel caso di componenti sollecitati meccanicamente, può portare a deformazioni differenziali che l’adesivo dovrà poter assorbire elasticamente o contrastare rigidamente.

Per poter ottenere tutti i vantaggi di un corretto incollaggio di plastica e metallo è fondamentale avere le migliori condizioni iniziali possibili. Qui di seguito verranno riportate alcune indicazioni per la preparazione superficiale che è opportuno eseguire per incollare plastica e metallo in modo sicuro e duraturo.

Prima di incollare plastica e metallo occorre come prima cosa pulire la superficie. Questo passaggio, sebbene possa apparire banale, è assolutamente fondamentale per ottenere un risultato soddisfacente poiché la presenza di materiali estranei può compromettere il risultato finale. Per evitare problemi è consigliabile:

• Pulire accuratamente il componente, possibilmente aiutandosi con i prodotti specifici consigliati dal produttore dell’adesivo che si andrà ad utilizzare
• Evitare di toccare nuovamente le parti pulite e applicare immediatamente l’adesivo prima che le superfici possano contaminarsi nuovamente.

Per incollare plastica e metallo è possibile rimuovere meccanicamente uno strato superficiale del componente tramite operazioni di abrasione, carteggiatura o sabbiatura. Questi trattamenti possono avere numerosi vantaggi quali:

• Facilitare la pulizia della superficie di adesione
• Rinnovare le superfici rimuovendo eventuali residui di lavorazione e ossidi nel caso di metalli
• Irruvidire le superfici aumentando le possibilità di aggrappo meccanico.

Per incollare plastica e metallo è possibile migliorare l’interazione della superficie dei polimeri più difficili tramite specifici trattamenti fisici:

• Trattamento corona: prevede l'utilizzo di scariche elettriche al fine di irruvidire e rendere polare la superficie aumentato i centri attivi di adesione                                                   
• Trattamento al plasma: le plastiche sottoposte a plasmi possono essere irruvidite e nuovi centri di adesione possono essere creati; tramite l’utilizzo di gas reattivi è anche possibile funzionalizzare la superficie cambiandone le caratteristiche chimiche
• Fiammatura: l’esposizione a una fiamma libera permette la formazione di centri attivi (radicali) sulla superficie e aumenta l’energia superficiale migliorando bagnabilità e possibilità di adesione.

È infine possibile agire sulle superfici applicando specifici prodotti che facciano da ponte tra la superficie e l’adesivo. Questi prodotti si dividono in tre categorie principali:

• Primer che lavorano in funzione dell’adesivo: sono specifici per l’adesivo utilizzato e agiscono indipendentemente dalla superficie di applicazione
• Primer che lavorano in funzione della superficie: sono studiati per agire sulle proprietà della superficie e agiscono indipendentemente dall’adesivo selezionato
• Primer che lavorano in sinergia tra adesivo e superficie: sono prodotti che agiscono in funzione sia dell’adesivo selezionato che della superficie trattata.

Nei cataloghi è possibile trovare consigli e indicazioni sui migliori prodotti da abbinare all’adesivo che si è selezionato e alle superfici che si andranno a unire.

In tutti gli incollaggi, ma soprattutto quando si parla di incollare plastica e metallo, non esiste un’unica soluzione adeguata a tutti i casi. Abbiamo visto quanto sia importante considerare le caratteristiche tecniche dei materiali nella selezione dell’adesivo più efficace, così come applicare tutti i pretrattamenti necessari a rendere la superficie idonea all’incollaggio.

Se la scelta tra colle epossidiche, acriliche e poliuretaniche rappresenta già di per sé un’operazione non banale, va poi aggiunto che ciascuna categoria racchiude al suo interno ulteriori tipologie.

Ecco che la complessità si moltiplica e che la consulenza di un esperto può rivelarsi fondamentale: LOCTITE^® mette a tua disposizione il know how dei suoi tecnici per aiutarti a individuare la soluzione di incollaggio più adatta.