O documento discute a história e aplicações de adesivos químicos. Ele descreve os principais tipos de adesivos, incluindo epóxi, acrílico e poliuretanos, e explica o processo de preparação de superfícies e aplicação de primers. Além disso, fornece exemplos do uso de adesivos na indústria de eletrodomésticos, aeronaves e automóveis.

1. ADESIVOS QUÍMICOS
Processo de Fabricação III

2. PROCESSO UNIÃO DE MATERIAIS.
· Idade Média → Soldagem por Forjamento
· 1500 – 1900 → Fundição;
· 1809 → Arco Elétrico
· 1890 → Eletrôdo Nu;
· 1907 → Eletrôdo Revestido;
· 1926 → TIG;
· 1948 → MIG;
· 1953 → MAG;
· 1954 → Arame Tubular;
· 1957 → Feixe Eletrônico;
· 1958 → Eletroescória;
· 1960 → Laser;
· Atualmente → Mais de 50 processos usados industrialmente.

3. ADESIVOS QUÍMICOS.
· História
· Composição
· Tipos de adesivos
· Limpeza de superfície
· Aplicações
· Custos

4. ADESIVOS HISTÓRIA
- HISTÓRIA
4000 a.C. - Uso de cimento para unir ossos de marfim em estátuas
da Babilônia
1365 a.C. - O baú de cedro Tutamkamon utilizado cola de caseína.
1100 d.C. - Colagem de caixas de madeira a base de clara de ovo.
1791-1797 - d.C. - Adesivo de borracha natural.
1872 d.C. - Produção comercial de colas de pescados nos EUA.
1910 d.C. - Uma patente francesa sugere o uso de adesivos com
resina fenólica.
1914 d.C. - Patentes sobre adesivos a base de fenol-formaldeído.
1915 d.C. - Utilização de colas de albumina de sangue em
embarcações e na indústria aeronáutica.

5. ADESIVOS NA ANTIGUIDADE

6. ADESÃO DE MATERIAIS
- Entende-se como a operação de junção de dois materiais,
mediante a aplicação de uma substância química. Esta substância é
geralmente um polímero, que é chamado de adesivo.

7. ADESIVOS QUÍMICOS
- O uso de adesivos estruturais foi a forma encontrada por várias
indústrias (desde a indústria aeronáutica, à indústria naval, à
indústria de automóvel, etc …) para solucionar problemas que
técnicas tradicionais de solda e uniões não conseguiam resolver.
- Trincas - Descontinuidade - Aumentos de Peso
- Porosidade - Furos - Acabamento

8. ADESIVOS
- Cola Animal.
É o adesivo mais antigo, sendo conhecido a mais de 3500 anos. É
um adesivo de grande versatilidade e de boa aceitação. Cola natural
orgânica derivada do colágeno, proteína constituinte da pele dos
animais e ossos principalmente do gado.

9. ADESIVOS
- Cola a base de peixe.
Foi o primeiro adesivo líquido que teve uma importância
significativa. Obtido através do bacalhau e da pescada, restringe-se
a algumas colagens de madeira, papel, cortiça borracha e metais.

10. ADESIVOS
- Adesivos de caseína
A caseína é obtida a partir do leite. A caseína compõe-se de uma
cadeia de aminoácidos unidos por ligação.

11. ADESIVOS
-Adesivos Albumínicos
Os adesivos de albumina preparados a partir de ovos e de sangue.
Possuem utilizações especiais quando a pequena resistência da
película não tem importância, mas o fundamental é a resistência a
água.

12. ADESIVOS
- Adesivos Vegetais
São constituídos principalmente por amido, um polímero natural
abundante, extraído de raízes, trigo, batatas, arroz etc.

13. VANTAGENS
- Distribuição uniforme de esforços mecânicos, pois não dependem
de elementos mecânicos, os quais geram concentrações de tensões,
possibilitando assim a distribuição das tensões ao longo da junção.

14. VANTAGENS
- Devido a fácil aderência na superfície do material, há a
possibilidade de unir materiais com formas geométricas diferentes.

15. VANTAGENS
- O produto pode proteger o material contra a corrosão, mesmo
após ter sido polimerizado há a possibilidade de vedação.

16. VANTAGENS
- Os adesivos possuem a característica de absorver vibrações,
ocasionando portando o amortecimento de forças de tração e
contração de materiais soldados, podendo se alongar.

17. VANTAGENS
- Elimina furos, soldas, rebites, parafusos, melhorando a
performance e o acabamento. Possibilitando a diminuição do peso
do material final.

18. VANTAGENS
- Freqüentemente mais rápido e com menor custo quando
comparado às juntas com elementos de solda. Acabamento mais
rápido.

19. DESVANTAGENS
- O limite de temperatura de trabalho é de aproximadamente 150
ºC, os silicones tem melhor resistência ao calor suportanto uma
temperatura de 320 ºC, portanto devendo ser analisado as devidas
limitações do projeto para a sua melhor aplicação.
- As condições de limpeza para a aplicação do produto devem estar
em boas condições, pois todas as impurezas como sujeira, poeira,
graxa, ou óleo podem alterar ou prejudicar a aplicação do produto.
- O tempo de cura para a utilização do adesivo é maior quando
comparado aos demais procedimentos de solda adotados, pois
necessita um período mais prolongado após a união. Pois em casos
que são necessários teste mecânicos nos componentes este processo
não seria o mais indicado

20. COMPOSIÇÃO
- Os adesivos modernos possuem uma composição bastante
complexa de componentes, cujas funções são bastante
especializadas. Como é de se esperar, a seleção dos ingredientes
depende do produto desejado.
- O processo de cura nestes adesivos caracteriza-se por ser
realizado devido à adição de agentes de polimerização.
- Estes geram radicais livres, que rapidamente dão inicio à
formação de cadeias. Este tipo de cura (poliadição) permite que
haja movimento relativo entre os substratos, por um certo
tempo, mesmo após a montagem dos substratos com o adesivo.

21. COMPOSIÇÃO
- Epóxi.
Uma resina epóxi ou poliepóxido é um plástico termofixo que se
endurece quando se mistura com um agente catalisador ou
endurecedor.
Existem hoje diversas empresas no mundo que se especializaram
em formular produtos com características próprias para cada
necessidade do usuário. Os agentes de cura mais comuns são as
poliamidas, poliaminoamidas, aminas alifáticas, aminas ciclo-
alifáticas, aminas aromáticas, adutos de aminas, anidridos,
polimercaptanas e polissulfetos.

22. COMPOSIÇÃO
- Em química, o catalisador é uma substância que acelera a
velocidade de uma reação, sem ser consumido, durante o
processo. Auxilia na velocidade de cura do adesivo.

23. COMPOSIÇÃO

24. TIPOS ADESIVOS
- Epóxidos
Surgiram no campo comercial no ano de 1946, devido a facilidade
de se adaptar a diversos substratos se torna um adesivo versátil,
e são muito utilizados no ramo automotivo e no ramo
aeronáutico. Possuem em sua constituição uma resina epóxi e
um endurecedor.

25. TIPOS ADESIVOS
- Acrílico
O acrílico é um adesivo de alta resistência feito pela polimerização
de ácidos acrílicos ou metacrílicos, pode ser utilizado na maioria
dos materiais, madeira, plástico, vários materiais, cerâmica,
borracha, vidros e até superfícies oleosas. Os adesivos acrílicos
são utilizados na indústria da construção pois forma uma
vedação hidráulica.

26. TIPOS ADESIVOS
- Poliuretanos
Inicalmente foi desenvolvido como substituto da borracha.
Isolamento térmico e resistência a água. Apresenta também
resistência a umidade, mantendo assim as propriedades por um
tempo mais elevado, este material ligado aos demais pode
diminuir a transmissão de ruídos, amortização de vibrações.

27. TIPOS ADESIVOS
- Hot-Melts
Os adesivos Hot-melts são materiais termoplásticos, que formam
uma ligação forte rapidamente, e são compativeis com os mais
diversos materiais. Possuem algumas limitações, pois não
podem ser usados com substratos sensíveis ao calor, os laços de
ligação perdem sua forças a altas temperaturas.

28. TIPOS ADESIVOS
- Pollimidas
As poliimidas foram desenvolvidas essencialmente pela Nasa para
a indústria aeroespacial. Possui capacidade de aguentar elevadas
temperaturas possuem custos muitos elevados, tornando-o o
menos utilizados. São separadas em dois grupos devido a sua
cura, a por condensação e as que curam por reação de adição

29. PREPARAÇÃO DE SUPERFÍCIES
• A preparação da superfície dos aderentes (materiais a serem unidos
pela superfície do adesivo) é o primeiro cuidado para obtenção de
uma junta adesiva de qualidade com características controladas.
• O tratamento difere em função dos materiais e do grau de
complexidade exigido pela junta.
• Desde uma simples limpeza com solventes em poucos minutos até
um pré-tratamento de diversos estágios e tratamento químico da
superfície com duração de várias horas.

30. PREPARAÇÃO DE SUPERFÍCIES
• O pré-tratamento visa remover a camada superficial original,
desconhecida e não uniforme dos componentes a serem unidos pelo
adesivo.
• A partir do processo de limpeza e tratamento químico superficial
(quando necessário), garantir uma superfície controlada, conhecida,
com repetibilidade e uniformidade nos conjuntos ou junções.
• É importante que o processo seja conhecido e estável, definindo
um padrão de superfície, para permitir o controle, atendendo um
padrão de uniformidade.

31. PREPARAÇÃO DE SUPERFÍCIES
• Uma única camada com a espessura de uma molécula de
contaminante pode atrapalhar a molhabilidade ideal do adesivo na
superfície do aderente, impedindo o preenchimento da junta e o
contato íntimo entre os substratos que serão colados e o adesivo.

32. PREPARAÇÃO DE SUPERFÍCIES
Existem alguns procedimentos para a preparação superficial, por
exemplo:
• Nenhum tratamento (menor custo, porém, pior qualidade);
• Lavagem por solvente e por vapor de solvente;
• Abrasão mecânica;
• Tratamento por plasma;
• Ataque químico ou decapagem;
• Deposição química;
• Entre outros.

33. PREPARAÇÃO DE SUPERFÍCIES
• Um processo de limpeza não pode ser considerado bom ou ruim,
apenas ser, selecionado adequadamente segundo as condições de
adesão e custos, o que envolve a análise da qualidade necessária da
junção;

34. APLICAÇÃO DE PRIMERS
Em alguns casos é recomendado a aplicação do primer na superfície
para modificá-la e prepará-la para um melhorar o contato e a
aderência com o adesivo em si.
São três as funções do primer:
• Proteger o substrato de contaminações ou alterações da superfície
durante o período entre a preparação da superfície e a aplicação do
adesivo;
• Penetrar nas micro-rugosidades e porosidades, nivelando a
superfície;
• Dissolver pequenas quantidades de contaminações orgânicas.

35. FIXAÇÃO MECÂNICA
• A função principal dos adesivos (solda bioquímica) é a fixação
mecânica das superfícies / partes, permitindo melhor distribuição de
esforços comparados às fixações mecânicas clássicas (parafusos,
pinos, rebites, solda).
• Por essa característica, grandes estruturas adesivadas podem ser
confiáveis, por um processo mais simplificado, com menor peso e
custo final.

36. FIXAÇÃO MECÂNICA
• Os esforços distribuídos pela área de contato, como também o fato
de os processos de aplicação e cura não influírem com modificações
mecânicas, como furos, nem exigirem bruscas modificações na
temperatura da superfície, não afetam a microestrutura das ligas
metálicas.
• Permitindo assim, assim, uniões adesivadas entre ligas de alumínio
e/ou magnésio, a temperaturas adequadas, por exemplo.

37. PRINCIPAIS APLICAÇÕES

38. EXEMPLO: Eletrodomésticos
A Whirlpool Latin America, que atua no segmento de
eletrodomésticos, com as marcas Brastemp, Consul e KitchenAid,
desenvolveu uma tecnologia que substitui a soldagem convencional,
por meio de um adesivo, na produção dos seus equipamentos,
economizando energia, custos de produção e matéria-prima.
Segundo a companhia, por exemplo, 30% do processo de fabricação
de um ar condicionado estão ligados a soldagem, técnica que
consome mais gás e energia elétrica.
Com a adesão da tecnologia, a companhia espera obter uma
economia energética de 25% por item fabricado.

39. EXEMPLO: Aeronaves
• Adesivos são utilizados há muito tempo na fabricação de aviões,
uma vez que são uma excelente alternativa aos fixadores mecânicos
como os rebites.
• Antes desta descoberta, a quantidade de rebites que fixavam as
partes de um avião eram imensas, mas hoje em dia quase não são
mais utilizados.
• O uso destes adesivos, vem aumentando com o tempo, com o
objetivo de tornar o avião mais leve e mantendo ou melhorando a
resistência mecânica de seus componentes.

40. EXEMPLO: Aeronaves

41. EXEMPLO: Automóveis
Nos automóveis, os adesivos tem diversas aplicações:
• “Direct Glazing” – fixação de pára-brisas.
• Exterior dos automóveis – fixação de spoilers, aerofólios, etc.
• Interior dos automóveis – fixação de placas eletrônicas, tecidos,
consoles, etc.
• Estrutura da carroceria – montagem da estrutura interna do
automóvel.
• Reforço estrutural do chassis – para conferir resistência extra a
estrutura.
• “Sound Damping” – para reduzir ruídos e melhoria acústica.

42. EXEMPLO: Automóveis
Pontos com reforço
estrutural

43. SOLDA X ADESIVO

44. SOLDA X ADESIVO
- O mercado global de adesivos estruturais usados em carros,
aviões e outros veículos.
US$ 2 bilhões no ano de 2014.
US$ 1,5 bilhão há dez anos.
O mercado esta crescendo entre 4% e 5% ao ano, antes 2% a 3% ao
ano.

45. SOLDA X ADESIVO
- Redução do custo de montagel total.
- Redução de mão de obra.
- Redução do custo do material.
- Redução do custo do pós-processo.
- Redução do custo de ciclos de produção.