Cómo embutir en frío

Cómo embutir en frío

Antes de realizar la embutición, deberán tenerse en cuenta ciertos prerrequisitos. Aspectos esenciales que permitirán obtener una buena embutición:

 

  • Limpieza de la muestra. Antes de realizar la embutición, deberá limpiarse la muestra con el fin de mejorar la adherencia del medio de embutición a la muestra. Use acetona o, como mínimo, alcohol. Podría ser necesario realizar la limpieza en un baño ultrasónico. Recuerde que deberá secar bien la muestra. Las muestras limpias deberán manipularse con guantes o pinzas.
  • Ajuste el tamaño de la muestra al tamaño del molde de embutición.

Tipos de embutición en frío

Existen dos tipos de resinas para embutición en frío: resinas acrílicas y resinas epoxi

Resinas epoxi

Las resinas epoxi son adecuadas para la embutición de todo tipo de materiales y están especialmente recomendadas para los procesos de impregnación al vacío. Las epoxi cuentan con la menor capacidad de contracción de entre todas las resinas para embutición en frío. Aunque el tiempo de curado es relativamente largo, la adherencia a la mayoría de materiales es excelente. Polimerizan a través de una reacción química después de haberse mezclado en las proporciones correctas. La epoxi endurecida es duroplástica y no se ve afectada por un calor moderada ni por productos químicos. Los sistemas epoxi de Struers están formados por dos componentes: una resina y un agente de curado/endurecedor. La baja presión de vapor, la transparencia, una buena adherencia, la viscosidad baja y la no contracción son todas propiedades específicas de las epoxis. Dado que la relación estequiométrica entre la resina y el endurecedor es fundamental, ambas piezas deberán pesarse a fin de obtener los mejores resultados de embutición. Si solo es posible medir la cantidad de volumen, use jeringas para medir las cantidades de resina y agente de curado/endurecedor.

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Curado

El curado de los sistemas epoxi depende de la cantidad de resina. Con pequeñas cantidades, el proceso podría llevar más tiempo debido a que existen condiciones favorables para la extracción del calor excesivo generado por la reacción química. No obstante, el uso de mayores cantidades de epoxi acelerará el proceso de curado, almacenando el calor debido a las deficientes propiedades conductoras del sistema. Bajo ciertas condiciones, es posible experimentar picos de temperatura de alrededor de 150-200 ºC (302-392 ºF). Para evitar que esto suceda, y conseguir unos resultados de la embutición más uniformes, puede usarse una Drybox para controlar la temperatura durante el proceso de curado. La resina se endurece mediante la polimerización La polimerización es una reacción química que genera calor. El calor variará dependiendo del tipo y la cantidad del medio de embutición. Algunos medios de embutición se calentarán a temperaturas significativamente superiores a los 100 ºC.

Impregnación al vacío

Los materiales porosos como la cerámica o los recubrimientos pulverizados requieren del proceso de impregnación al vacío. La impregnación al vacío se lleva a cabo en una cámara de vacío a entre aproximadamente 0,1 y 0,15 bares. Todos los poros conectados a la superficie se llenan de resina. Por consiguiente, la resina refuerza estos materiales frágiles. Esto permite minimizar los accidentes que afectan a la preparación como, por ejemplo, las extracciones, las fracturas o la porosidad sin abrir. Gracias a su baja viscosidad y su baja presión de vapor, las resinas epoxi son las únicas que pueden utilizarse en el proceso de impregnación al vacío. Puede mezclarse un tinte fluorescente con la epoxi para así facilitar la identificación, mediante la luz fluorescente, de todos los poros rellenados. Sitúe la muestra en el centro del molde de embutición y coloque el molde en la cámara de vacío. Cierre la tapa y saque el aire de la cámara. La extracción dura unos minutos a fin de garantizar que no quede aire en la fracturas y poros pequeños. Abra la válvula para permitir que la resina entre en la cámara. Cuando la muestra esté totalmente cubierta por la resina de embutición, cierre la válvula y, a continuación, cierre la bomba de vacío. La presión atmosférica presionará la epoxi al interior de los poros y fracturas.

Resinas acrílicas

Las resinas acrílicas son fáciles de usar con cortos períodos de tiempo, una contracción muy limitada y unas excelentes propiedades de embutición. Son especialmente adecuadas para tanto la embutición en serie de muestras de formas irregulares como para tareas rutinarias o muestras únicas. Las acrílicas están disponibles con y sin relleno mineral. En caso de necesitarse una codificación de color, puede utilizarse tinte. Se recomienda que, cuando se mezclen resinas acrílicas, se añada el polvo al líquido (endurecedor); de este modo, la mezcla de resina será más uniforme.

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Selección del molde de embutición

Deberán tomarse en consideración el material y el tamaño del molde.

Tamaño
Se necesitará un molde lo suficientemente grande como para permitir una distancia de 5 mm entre la muestra y el borde del producto embutido final, para así minimizar el riesgo de fracturas radiales. Un molde grande con relación al tamaño de la muestra causará una excesiva generación de calor que podría dañar la muestra. La contracción también aumentará con una mayor relación resina:muestra.

Material
El endurecedor epoxi afectará a los moldes de silicona y reducirá la vida útil y la transparencia del molde. La selección del material del molde para resinas acrílicas no tiene las mismas limitaciones.

Proceso de embutición

Seleccione un molde de embutición y coloque en él una muestra limpia y seca. Mida cuidadosamente las cantidades correctas de los componentes de la resina por unidades de volumen o peso. Mezcle bien los componentes, vierta la mezcla de resina sobre la muestra y permita el curado de los moldes de butición rellenos. Los tiempos de mezclado y curado son parámetros importantes en un embutido de alta calidad, por lo que deberán seguirse las recomendaciones detalladas en el manual de instrucciones.

Resistencia a las sustancias químicas más comunes

Todos las resinas de embutición en frío son resistentes a los reactivos más comunes. No obstante, algunas resinas de embutición en frío reaccionan con disolventes orgánicos como la acetona, el alcohol, etc.

Fijación de la muestra

Los clips de fijación (de metal o plástico) garantizan que las placas, láminas y cables delgados permanezcan derechos. La lámina doble adhesiva puede utilizarse para mantener derechas las muestras con formas irregulares. Los adherentes líquidos podrían reaccionar con algunos tipos de resina de embutición en frío. Las muestras que sean demasiado pequeñas como para poder fijarse mediante clips (p. ej., algunos componentes electrónicos) podrán sostenerse en posición vertical durante la embutición pegándolas a la sección inferior del molde con cola de secado rápido.

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Selección de la resina / Guía de selección

La elección de la resina/medio de embutición es importante porque permitirá obtener el resultado necesario y satisfacer los requisitos de la embutición.

El propósito de esta guía es proporcionar información detallada, consejos y trucos acerca de varios materiales de embutición en frío. Ir a la Guía de la Embutición en Frío

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Resolución de problemas: la embutición en frío (resinas epoxi)

Problema

Presencia de burbujas de aire en los lados de la muestra.
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Causa:
La temperatura durante el curado es demasiado alta.

Solución:
Coloque la muestra en una Drybox u otro lugar con una buena convección de aire para reducir la temperatura de exposición. Alternativamente, embuta en capas de resina de embutición de unos 60 ml (dependiendo del material), espere hasta que la primera capa se haya endurecido y, a continuación, embuta la siguiente capa.
Causa:
El desengrasado de las muestras es insuficiente.

Solución:
Limpie y desengrase las muestras antes de la embutición. 
Causa:
El agitado de la mezcla es demasiado activo.

Solución:
Agítela sin introducir aire en la mezcla. 
Causa:
Existencia de tensión en la superficie. 

Solución:
Si es posible, mueva la muestra después de haber vertido la epoxi por encima. 
Decoloración
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Causa:
La temperatura durante el curado es demasiado alta. 

Solución:
Coloque la muestra en una Drybox u otro lugar con una buena convección de aire. 
Causa:
Existencia de un gran volumen de resina en comparación con el tamaño de la muestra. 

Solución:
Use un molde de embutición adecuado o coloque la muestra en una Drybox u otro lugar con una buena convección de aire a fin de eliminar el calor generado durante el curado. 
Superficie pegajosa o gomosa
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Causa:
La temperatura de curado es demasiado baja. 

Solución:
Inserte muestras para el postcurado en una Drybox u horno a 30-50 °C (86-122 °F). 
Causa:
El tiempo de curado es demasiado breve. 

Solución:
Inserte muestras para el postcurado en una Drybox u horno a 30-50 °C (86-122 °F).
Causa:
Se ha aplicado un exceso de agente de curado en relación a la cantidad de resina. 

Solución:
Mezcle la resina y el agente de curado en la relación correcta. 
Alto grado de contracción
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Causa:
La temperatura durante el curado es demasiado alta. 

Solución:
Coloque la muestra en una Drybox u otro lugar con una buena convección de aire. 
Causa:
El desengrasado de las muestras es insuficiente.

Solución:
Limpie y desengrase las muestras antes de la embutición. 
Causa:
La mezcla de resina y agente de curado es insuficiente. 

Solución:
Agite bien la mezcla durante 2 - 3 minutos.
Causa:
Existencia de un gran volumen de resina en comparación con el tamaño de la muestra. 

Solución:
Use un molde de embutición adecuado o coloque la muestra en una Drybox u otro lugar con una buena convección de aire a fin de eliminar el calor generado durante el curado. 
Causa:
El volumen de mezcla es excesivo o ha transcurrido demasiado tiempo desde que se ha agitado la muestra.

Solución:
Mezcle volúmenes inferiores y viértalos sobre la muestra inmediatamente después de haberla agitado. 
Presencia de fuerzas de succión en la sección inferior de la muestra
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Causa:
La temperatura durante el curado es demasiado alta. 

Solución:
Coloque la muestra en una Drybox u otro lugar con una buena convección de aire. 
Causa:
Existencia de un gran volumen de resina en comparación con el tamaño de la muestra. 

Solución:
Use un molde de embutición adecuado o coloque la muestra en una Drybox u otro lugar con una buena convección de aire a fin de eliminar el calor generado durante el curado. Alternativamente, embuta en capas de resina de embutición de unos 60 ml (dependiendo del material), espere hasta que la primera capa se haya endurecido y, a continuación, embuta la siguiente capa. 
Presencia de múltiples burbujas de aire
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Causa:
La temperatura durante el curado es demasiado alta. 

Solución:
Coloque la muestra en una Drybox u otro lugar con una buena convección de aire. 
Causa:
El agitado de la mezcla es demasiado activo. 

Solución:
Agítela sin introducir aire en la mezcla. 
Causa:
Existencia de un gran volumen de resina en comparación con el tamaño de la muestra. 

Solución:
Use un molde de embutición adecuado o coloque la muestra en una Drybox u otro lugar con una buena convección de aire a fin de eliminar el calor generado durante el curado. 
Causa:
El volumen de mezcla es excesivo o se ha esperado demasiado tiempo después de haber agitado la muestra. 

Solución:
Mezcle volúmenes inferiores y viértalos sobre la muestra inmediatamente después de haberla agitado. 
Ausencia de adherencia entre la epoxi y la muestra
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Causa:
La temperatura durante el curado es demasiado alta.

Solución:
Coloque la muestra en una Drybox u otro lugar con una buena convección de aire. 
Causa:
El desengrasado de las muestras es insuficiente. 

Solución:
Limpie y desengrase las muestras antes de la embutición. 
Causa:
Existencia de un gran volumen de resina en comparación con el tamaño de la muestra. 

Solución:
Use un molde de embutición adecuado o coloque la muestra en una Drybox u otro lugar con una buena convección de aire a fin de eliminar el calor generado durante el curado. 
Causa:
Se ha aplicado un exceso de agente de curado en relación a la cantidad de resina.

Solución:
Mezcle la resina y el agente de curado en la relación correcta. 

Resolución de problemas: embutición en frío (resinas acrílicas)

Problema

Presencia de burbujas de aire en los lados de la muestra.
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Causa:
El desengrasado de las muestras es insuficiente. 

Solución:
Limpie y desengrase las muestras antes de la embutición.
Causa:
Existencia de tensión en la superficie. 

Solución:
Si es posible, mueva la muestra después de haberle vertido la resina por encima. 
Causa:
El agitado de la mezcla es demasiado activo.

Solución:
Agítela sin introducir aire en la mezcla. 
Presencia de grasa en la superficie
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Causa:
La mezcla de polvos y líquidos es insuficiente. 

Solución:
Agite bien la mezcla durante 30 segundos.
Causa:
Se ha aplicado un exceso de líquido en relación a la cantidad de polvos. 

Solución:
Mezcle la relación correcta de polvos y líquido. 
Presencia de un exceso de burbujas de aire
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Causa:
El agitado de la mezcla es demasiado activo.

Solución:
Agítela sin introducir aire en la mezcla. 
Ausencia de adherencia entre la resina y la muestra
Mostrar más
Causa:
El desengrasado de las muestras es insuficiente. 

Solución:
Limpie y desengrase las muestras antes de la embutición. 
Superficie gomosa cuando el embutido se enfría
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Causa:
Se ha aplicado un exceso de líquido en relación a la cantidad de polvos. 

Solución:
Mezcle la relación correcta de polvos y líquido. 
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