La resistencia en verde , o resistencia a la manipulación , se puede definir como la resistencia de un material a medida que se procesa para alcanzar su resistencia máxima a la tracción final . Esta resistencia suele ser considerablemente menor que la resistencia máxima final de un material. El término resistencia en verde se suele utilizar cuando se habla de materiales no metálicos, como adhesivos y elastómeros (como el caucho). Recientemente, [¿ cuándo? ] también se ha utilizado en aplicaciones metalúrgicas, como la metalurgia en polvo .
Una unión realizada mediante el uso de un adhesivo puede denominarse unión o unión adhesiva.
La resistencia verde de los adhesivos es el desarrollo temprano de la fuerza de unión de un adhesivo. Indica "que la unión del adhesivo es lo suficientemente fuerte como para ser manipulada poco tiempo después de que los adherentes se hayan acoplado pero mucho antes de que se obtenga el curado completo". Por lo general, esta resistencia es significativamente menor que la resistencia de curado final. La mayoría de los adhesivos suelen tener una resistencia verde inicial y una resistencia a la tracción máxima final indicadas para su aplicación. En el caso de los adhesivos domésticos, estos datos suelen estar reflejados en el envase. [1]
El mejor ejemplo de esto se ve en los epoxis típicos de las ferreterías locales. Durante el curado , el epoxi pasará a una fase de curado inicial, también llamada "fase verde", cuando comienza a gelificarse . En ese punto, el epoxi ya no es trabajable y pasará de ser pegajoso a una textura firme similar al caucho. Si bien el epoxi solo está parcialmente curado en este punto, ha formado una resistencia verde menor. Normalmente, este proceso ocurre dentro de los 30 minutos a 1 hora. En este momento, la pieza en cuestión se puede manipular, pero no puede soportar grandes cargas o estrés. Por lo general, se necesitan hasta 24 horas para que un epoxi estándar se cure hasta su resistencia final y completa. [2] [3]
La temperatura es un factor importante en el tiempo que tarda un adhesivo en alcanzar la resistencia verde. Si bien esto puede variar de un adhesivo a otro, en términos generales, el calor puede acelerar el proceso de formación de la resistencia verde y el tiempo total de curado. Existen diagramas de transformación de tiempo-temperatura para varios adhesivos que relacionan el tiempo y la temperatura con el estado del adhesivo durante el curado. Esto permite una comprensión adecuada de cuándo se alcanzará la resistencia verde para una unión adhesiva en función de ciertas condiciones. [1]
Se pueden utilizar pruebas mecánicas para verificar la resistencia en verde de un material. Esto permitirá al usuario comprender la cantidad de carga que se puede aplicar en la fase verde antes del curado final. [1]
La carga de tracción se puede verificar mediante varios métodos de prueba. Existen múltiples especificaciones ASTM para la prueba de tracción de adhesivos que son relativamente fáciles de seguir. Dichas pruebas incluyen el proceso de unir el adhesivo a dos adherentes (normalmente madera o acero ) y luego probar la unión con una prueba de tracción. Un ejemplo es el uso del método de prueba ASTM D2095. En esta prueba, se pulen los extremos de dos varillas de metal para que no contengan rebabas que puedan afectar la unión adhesiva. También se mecanizan para que las superficies sean perfectamente paralelas. Luego, las varillas se juntan entre sí con el adhesivo uniéndolas. A medida que se cura y se fija, se puede probar el cumplimiento de la resistencia verde mediante una prueba de tracción, poniendo la unión en carga de tensión completa. [1]
La carga de corte también se puede probar en relación con la resistencia en verde. La mayoría de las uniones adhesivas que se utilizan en el diseño requieren que la unión esté normalmente en un estado de corte, no de tracción. Por ello, es muy importante comprender la carga de corte de una unión en relación con su resistencia en verde y su resistencia final. Al igual que en el caso de la carga de tracción, la ASTM proporciona métodos de prueba muy específicos para una unión en carga de corte.
La prueba de corte de muestra de solape estándar se describe en ASTM D1002. Esta prueba es el único método de prueba común y discutido para uniones adhesivas. En este método, se prepara y limpia la superficie para cada muestra. Luego, se aplica el adhesivo al área que se traslapará. Esta longitud de solape es generalmente de 0,5" y el ancho de unión es de 1". Luego, la unión se fija y se deja curar. Para la prueba de resistencia verde, se puede quitar el accesorio, en el momento apropiado, y la muestra se puede cargar en corte hasta que finalmente falle. Esto verificará la resistencia verde del material. [1]
Se pueden utilizar otras pruebas, como la prueba de desprendimiento y la prueba de pelado, para determinar tanto la resistencia en verde como la resistencia final de un material. Por lo general, estas pruebas no se reflejan en la hoja de datos de los adhesivos estándar, pero se pueden utilizar para probar adhesivos en función de sus aplicaciones en entornos residenciales y comerciales. [1]
En la industria de elastómeros, la resistencia en verde describe la resistencia de un elastómero en un estado no vulcanizado ni curado. El tipo de elastómero más conocido es el caucho.
En el caso de los compuestos de caucho, la resistencia en verde es esencial durante la formación y fabricación de materiales como neumáticos radiales , cadenas para tanques , etc. Estos cauchos deben estirarse de un molino a otro durante el procesamiento para formar el producto vulcanizado final . La resistencia en verde permite estas transferencias sin desgarrar ni arrugar la pieza de trabajo.
Para mejorar la resistencia en verde de los elastómeros y evitar problemas durante el conformado, normalmente se añaden diversos aditivos y compuestos al material compuesto. Además, se han modificado las técnicas de fabricación y conformado para reducir la cantidad de tensión sobre el material antes de vulcanizarlo. Estas técnicas son un componente pertinente de la industria de fabricación de neumáticos porque es un proceso que requiere mucho conformado, estiramiento y doblado durante la fabricación antes de que se complete el curado final. [4]
La resistencia verde de los metales se menciona típicamente en el campo de la pulvimetalurgia .
La pulvimetalurgia se refiere a la fabricación de materiales o componentes a partir de polvos. En la pulvimetalurgia, la resistencia inicial en verde se forma durante la compactación y el conformado. La creciente complejidad de las piezas y la geometría han creado la necesidad de una mayor resistencia en verde durante este proceso. [5]
Existen varias limitaciones que restringen la capacidad de aumentar la resistencia en verde en los componentes de pulvimetalurgia. Características como el tamaño de partícula y la compresibilidad imponen límites a la resistencia en verde final. [5]
Se han realizado diversos estudios para mejorar la resistencia en verde de la pulvimetalurgia. El uso de lubricantes avanzados y la adición de aleaciones de alto contenido han demostrado que es posible aumentar la resistencia en verde de estos materiales. [5]