Comprendiendo el tiempo de curado del epoxi PRO-SET

El periodo de transición de una mezcla de epoxi de líquido a sólido se denomina tiempo de curado. Comprender adecuadamente el tiempo de curado es clave para obtener una mezcla de resina/endurecedor que funcione bien en cada aplicación.

Curado

El proceso de curado del epoxi PRO-SET® puede dividirse en tres fases: tiempo de trabajo, también denominado tiempo abierto o tiempo de impregnación (estado líquido), curado inicial (estado de gel) y curado final (estado sólido). La velocidad de la reacción, la duración de estas fases y el tiempo total de curado varían dependiendo de la temperatura ambiente.

1. Tiempo de trabajo

El tiempo de trabajo es el tiempo de montaje del epoxi mezclado. Es la parte del tiempo de curado, tras la mezcla, que el epoxi permanecerá en estado líquido y será trabajable. El final del tiempo de trabajo es la última oportunidad de aplicar presión de sujeción a un montaje y obtener un encolado fiable.

2. Fase de curado inicial

El tiempo de trabajo ha terminado cuando la mezcla entra en una fase de curado inicial y ha alcanzado el estado de gel. Puede estar suficientemente duro para ser moldeado con diferentes herramientas, pero está demasiado blando para ser lijado en seco. El calentamiento poscurado puede comenzar cuando la mezcla haya llegado al curado inicial.

3. Fase de curado final

En la fase de curado final, la mezcla de epoxi ha curado y ha llegado al estado sólido y, si no se ha poscurado, continuará curando durante un par de semanas a temperatura ambiente. El poscurado a temperaturas elevadas reducirá la fase de curado final de los epoxis PRO-SET, y es necesario para componentes que requieran las mejores propiedades térmicas.

Control del tiempo de curado

Varios factores afectan al tiempo de curado y pueden manipularse para ampliar la duración del tiempo de curado y del tiempo de trabajo según sus requisitos.

1. Tipo de endurecedor

Todas las combinaciones de resina y endurecedor pasarán por las mismas fases de curado, pero a diferentes velocidades. Elija el endurecedor que le ofrezca un tiempo de trabajo adecuado para el trabajo que esté realizando a la temperatura y en las condiciones en las que trabaje. Los endurecedores PRO-SET también pueden mezclarse entre sí para conseguir una mezcla personalizada con un tiempo de curado intermedio.

2. Cantidad mezclada

La mezcla de resina y endurecedor crea una reacción exotérmica (una reacción que produce calor). Una cantidad mayor de epoxi mezclado generará más calor y ofrecerá un tiempo de trabajo y un tiempo de curado total menores. Lotes pequeños de epoxi generan menos calor que los lotes mayores y tienen tiempos de curado más largos. Por lo tanto, una unión más gruesa o un laminado o capa de epoxi más gruesos curarán más rápido que una capa fina.

3. Forma del recipiente

El calor generado por una cantidad determinada de epoxi puede disiparse vertiendo la mezcla en un recipiente de mayor superficie (una cubeta para rodillo, por ejemplo), aumentando así el tiempo de trabajo. Dado que el epoxi mezclado curará más rápido mientras esté en el recipiente de mezclado, cuanto antes se transfiera o aplique la mezcla, más tiempo de trabajo de dicha mezcla estará disponible para el montaje.

4. Temperatura

Puede aplicarse calor al epoxi o eliminarse calor de dicho epoxi para acortar o ampliar los tiempos de trabajo y curado. Esto puede resultar especialmente útil al montar componentes muy grandes o complicados que requieran el máximo tiempo de trabajo y el mínimo tiempo de curado final. Asegúrese de comprender totalmente los efectos de calentar y enfriar el molde antes de poner en práctica estas técnicas.

La importancia de la temperatura al curar epoxi

Antes de mezclar, puede aplicarse un calor moderado a la resina y al endurecedor para reducir el tiempo de trabajo del epoxi. A la inversa, puede utilizarse una caja más fría para eliminar calor de una cubeta para rodillo y ampliar el tiempo de trabajo. Para operaciones de mayor envergadura, existen máquinas de impregnación con rodillos controlados mediante agua para ampliar el tiempo de trabajo.

Después de aplicar un epoxi, puede utilizarse un ventilador para eliminar calor de la impregnación o aplicación y aumentar el tiempo de trabajo del epoxi. El propio mecanizado puede diseñarse para ampliar el tiempo de trabajo y reducir el tiempo de curado. Es posible crear el mecanizado con tubos integrados.

Durante la impregnación, el agua fría bombeada por el molde elimina calor de la laminación, ampliando el tiempo de trabajo. Una vez completada la impregnación, se bombean vapor o agua caliente por el molde para acelerar el curado del laminado.

Si se aplica calor moderado (pistola de aire caliente o lámpara de calor) al montaje, se reducirá el tiempo de curado del epoxi. Puede aplicarse calor en cuanto se complete el montaje, pero lo más común es que deba aplicarse calor después de que el epoxi haya alcanzado su curado inicial. Si se calienta un epoxi que no ha alcanzado su curado inicial se reducirá su viscosidad, por lo que dicho epoxi chorreará o goteará en superficies verticales.

En algunos procedimientos de procesamiento, calentar demasiado pronto puede reducir el contenido de resina del laminado hasta niveles inaceptables. Además, calentar partes que contengan materiales porosos (madera o material de núcleo de baja densidad) puede causar que el substrato se “desgasifique”.

Cuando el aire del material poroso se expande y atraviesa el epoxi que está curando, puede dejar burbujas o agujeros muy finos en el epoxi curado. Independientemente de los pasos que se den para controlar el tiempo de curado, una buena planificación de la aplicación y el montaje le permitirá aprovechar al máximo la vida de trabajo de la mezcla de epoxi.

Poscurado: para aumentar la resistencia del epoxi curado

Las combinaciones de resina y endurecedor alcanzan un grado excelente de curado para la mayoría de las aplicaciones con solo un curado a temperatura ambiente. Las combinaciones de resina y endurecedor con endurecedor LAM-251-HT requieren un poscurado a temperatura elevada para conseguir una propiedades físicas óptimas.

El poscurado es el calentamiento controlado de un laminado de epoxi (después de que haya alcanzado o pasado su fase de curado inicial) para mejorar la resistencia física y las propiedades térmicas del epoxi curado. Cada combinación de endurecedor y resina PRO-SET curada tiene unas propiedades máximas potenciales que sólo pueden conseguirse poscurando el laminado por encima de una temperatura objetivo mínima.

Para cada combinación de endurecedor y resina existe un intervalo de temperaturas objetivo (por encima de la temperatura objetivo mínima) que permitirá que el laminado alcance el 100 % de sus propiedades potenciales tras el curado. Cada temperatura objetivo del intervalo tiene un tiempo de espera mínimo correspondiente. Cuanto más alta sea la temperatura objetivo, menor será el tiempo de espera necesario (las temperaturas objetivo más bajas requieren tiempos de espera mayores).

Las propiedades máximas no se alcanzarán si la temperatura real de poscurado está por debajo de la temperatura mínima del intervalo. No obstante, incluso con temperaturas de poscurado por debajo de la temperatura objetivo mínima, la mayoría de combinaciones de resina y endurecedor alcanzarán mejores propiedades.

Determine la temperatura de poscurado para una combinación de endurecedor y resina según las propiedades físicas deseadas del componente, o según los límites del equipo para alcanzar o mantener una temperatura objetivo. El shock térmico puede causar defectos en el laminado. Para evitarlo, aumente la temperatura lentamente y no supere la temperatura objetivo máxima.