Il migliore adesivo per compositi?

• Processo di laminazione manuale
• Laminazione manuale con presse sottovuoto
• Spruzzatura di fibre
• Avvolgimento di fibre
• Infusione sotto vuoto
• Tecnologia preimpregnata (ad es. nella costruzione di aeromobili)
• Stampaggio a iniezione
• Estrusione
• Sheet Moulding Compound (SMC)
• Cemento rinforzato in fibra

Tuttavia, la maggior parte delle parti in plastica rinforzata con fibre viene prodotta in modo economico mediante stampaggio a iniezione.

Le recenti tendenze e i progressi nella produzione e nella riduzione dei costi dei materiali compositi hanno aumentato il loro utilizzo nei trasporti, nell'industria e in molti altri mercati oltre al loro uso tradizionale nel campo aerospaziale. Spinti dalle crescenti normative governative sulle emissioni dei veicoli, la necessità di leggerezza e l'aumento della domanda da parte dei consumatori finali di prodotti, materiali compositi e parti ad alte prestazioni stanno diventando sempre più parte delle specifiche di progettazione quotidiane di un ingegnere. I compositi vengono utilizzati in un'ampia varietà di applicazioni per ridurre il peso, fornire una migliore resistenza ambientale, un'estetica migliorata, maggiori opzioni di progettazione e un aumento del rapporto rigidità/peso. 

I compositi richiedono nuovi metodi di incollaggio o unione (oltre ai tradizionali metodi meccanici e termici) per consentire l'ottimizzazione del design e delle prestazioni. Fortunatamente, i progressi negli adesivi strutturali (come gli epossidici, gli acrilici e gli uretani) hanno permesso ai progettisti di creare prodotti che soddisfano i requisiti di integrità strutturale senza l'uso di dispositivi di fissaggio meccanici, rivetti o saldature. Inoltre, questi adesivi strutturali funzionano bene con più substrati tra cui plastica, metalli e compositi senza sacrificare le proprietà prestazionali.

Persino le plastiche a bassa energia superficiale (LSE), come poliolefina termoplastica (TPO), polipropilene (PP) e polietilene (ad esempio, HDPE), che nel passato dovevano essere fissate meccanicamente o richiedevano la saldatura a caldo, ora possono essere fissate mediante speciali adesivi strutturali.

Per unire materiali compositi o misti, i fissaggi meccanici (come fissaggi meccanici, viti, ecc.) possono essere utilizzati praticamente con qualsiasi superficie, ma richiedono passaggi aggiuntivi per modellare o creare caratteristiche ottimali per il fissaggio. Ciò può portare a concentrazioni di sollecitazioni, che possono provocare rotture della plastica e problemi prematuri. Inoltre, praticare fori nei materiali compositi ne determina una resistenza ridotta a causa dell'introduzione di discontinuità nella matrice e nelle fibre di rinforzo. Tutti i metodi di fissaggio meccanico comporteranno un aumento del peso e spesso una finitura estetica peggiore.

La saldatura a caldo e a frizione è un'alternativa comune a determinati composti. Tuttavia, queste tecniche di saldatura sono ad alta intensità di energia e di utensili e presentano limiti nelle geometrie e combinazioni di substrati che possono essere affrontate. Oltre a formare legami forti, gli adesivi strutturali possono ridurre i costi complessivi aumentando la durata dei prodotti; e sono in genere più leggeri dei dispositivi di fissaggio meccanici. La durata risulta migliorata perché gli adesivi distribuiscono la sollecitazione su tutta l'area incollata, mentre i dispositivi di fissaggio meccanici, i rivetti e la saldatura a punti possono creare una concentrazione di sollecitazioni che porta a punti deboli sui substrati. Inoltre, l'uso di adesivi fornisce un modo per sigillare l'intera area di incollaggio fornendo anche un giunto ad alta resistenza. Un'altra enorme considerazione e un notevole vantaggio relativo all'incollaggio mediante adesivo è la facilità con cui consente di combinare materiali diversi, rispetto ai metodi meccanici convenzionali. Ad esempio, gli adesivi strutturali prevengono la corrosione galvanica tra metalli diversi. Infine, l'aspetto più pulito dei giunti incollati rispetto ai dispositivi di fissaggio meccanici consente di ottenere prodotti più belli ed efficienti senza ulteriori lavori di finitura. Pertanto, l'incollaggio potrebbe essere l'opzione migliore per unire la prossima generazione di compositi e materie plastiche per ingegneria.