Incollare plastica e metallo: istruzioni per professionisti

Scopri come incollare plastica e metallo grazie alle giuste colle e ai pretrattamenti più efficaci.

Per garantire rapidità di esecuzione e contenimento dei costi, incollare plastica e metallo è sempre più spesso un’alternativa ad altri metodi di fissaggio. Alcuni casi di incollaggio tra plastica e metallo richiedono però una serie di accorgimenti e possono porre il professionista davanti a delle sfide.

Tra questi è sicuramente opportuno approfondire le problematiche poste dall’incollaggio di plastica e metallo.

Incollare plastica e metallo: criticità

Nell’incollare plastica e metallo, la zona di massima attenzione è la superficie (o le superfici) sulla quale verrà applicato l’adesivo.

Plastica e metallo sono materiali estremamente diversi tra loro ma con una caratteristica comune: la scarsa porosità. Questo li rende difficili dal punto di vista dell’incollaggio poiché si avranno limitate opportunità di penetrazione dell’adesivo all’interno dei materiali.

Nel caso in cui si volesse effettuare l'incollaggio di questi due materiali, oltre alle criticità già menzionate ne sopraggiungono altre.

Incollaggio di Metallo

I materiali metallici richiedono attenzione in fase di incollaggio a causa di:

• Ossidazione o corrosione della superficie: la formazione di uno strato di ossido può inficiare la corretta interazione tra metallo e adesivo.
• Olii e lubrificanti che sono spesso utilizzati in fase di lavorazione e utilizzo: possono interferire con l’adesione se non correttamente rimossi.

Incollaggio di Materiali Plastici

• Compatibilità chimico/fisica: esistono moltissimi tipi di plastiche e non tutte le tecnologie adesive sono adatte all’incollaggio di questi materiali (scarsa adesione del substrato).
• Bassa bagnabilità: caratteristica delle maggior parte delle plastiche a bassa energia che le rende poco bagnabili da parte di molte sostanze in quanto un fluido riesce a bagnare efficacemente solo materiali con energie superficiali superiori alla propria.
• Bassa polarità: esiste un’intera categoria di plastiche apolari, cosiddette plastiche “difficili”, che interagiscono scarsamente con altre sostanze proprio a causa dell’assenza di centri polari in superficie.

Per incollare metallo e plastica è richiesta la conoscenza del tipo di polimero che si intende incollare data l'ampia varietà di plastiche presenti sul mercato. Solo una volta determinato questo sarà possibile andare a selezionare il corretto adesivo per metallo e plastica da utilizzare in base alle sue caratteristiche.

Incollare metallo e plastica

Oltre alle attenzioni già citate, nel caso sia necessario incollare metallo e plastica, andranno tenute in considerazione le loro diverse caratteristiche, nel dettaglio:

• Diverso coefficiente di espansione termica: quando sottoposti a variazioni di temperatura, i materiali polimerici si espandono e si contraggono maggiormente rispetto ai metalli. Questo può portare alla creazione di sforzi aggiuntivi all’interfaccia che un adesivo dovrà sostenere o assorbire grazie alla sua flessibilità.
• Diverso modulo meccanico: i metalli presentano un modulo di Young maggiore dei polimeri, ossia sono più rigidi. Questo, nel caso di componenti sollecitati meccanicamente, può portare a deformazioni differenziali che l’adesivo dovrà poter assorbire elasticamente o contrastare rigidamente.

Colla per plastica e metallo

La miglior colla per plastica e metallo dovrebbe soddisfare tutti i criteri sopracitati. Qui di seguito alcune delle categorie di colle per plastica e metallo che possono prestarsi a questa particolare tipologia di incollaggio:

• Adesivi / colle epossidiche (divise a loro volta in colle monocomponenti e colle bicomponenti): questi adesivi sono estremamente versatili e possono essere utilizzati su moltissimi tipi differenti di plastiche e metalli offrendo un’ottima resistenza chimica e giunzioni rigide.
• Adesivi / colle acriliche: questi adesivi su plastica e metallo garantiscono una presa rapida, una buona resistenza chimica e altissima resistenza meccanica ma richiedono bassi giochi per svolgere al meglio il loro lavoro.
• Adesivi / colle poliuretaniche: possono riempire ampi giochi e garantiscono una maggiore flessibilità rispetto alle altre opzioni. Questo può essere di aiuto in caso di vibrazioni o sforzi meccanici da dissipare tramite deformazione

Se hai bisogno di un incollaggio per plastica e metallo che sopporti grandi sforzi meccanici e carichi elevati, ti consigliamo di leggere il nostro approfondimento sugli adesivi strutturali.

Incollare plastica e metallo: trattamenti preliminari

Per poter ottenere tutti i vantaggi di un corretto incollaggio di plastica e metallo è fondamentale avere le migliori condizioni iniziali possibili. Qui di seguito verranno riportate alcune indicazioni per la preparazione superficiale che è opportuno eseguire per incollare plastica e metallo in modo sicuro e duraturo.

Pretrattamenti di Pulizia

Prima di incollare plastica e metallo occorre come prima cosa pulire la superficie. Questo passaggio, sebbene possa apparire banale, è assolutamente fondamentale per ottenere un risultato soddisfacente poiché la presenza di materiali estranei può compromettere il risultato finale. Per evitare problemi è consigliabile:

• Pulire accuratamente il componente, possibilmente aiutandosi con i prodotti specifici consigliati dal produttore dell’adesivo che si andrà ad utilizzare.
• Evitare di toccare nuovamente le parti pulite e applicare immediatamente l’adesivo prima che le superfici possano contaminarsi nuovamente.

Pretrattamenti Meccanici

Per incollare plastica e metallo è possibile rimuovere meccanicamente uno strato superficiale del componente tramite operazioni di abrasione, carteggiatura o sabbiatura. Questi trattamenti possono avere numerosi vantaggi quali:

• Facilitare la pulizia della superficie di adesione.
• Rinnovare le superfici rimuovendo eventuali residui di lavorazione e ossidi nel caso di metalli.
• Irruvidire le superfici aumentando le possibilità di aggrappo meccanico.

Pretrattamenti Fisici

Per incollare plastica e metallo è possibile migliorare l’interazione della superficie dei polimeri più difficili tramite specifici trattamenti fisici:

• Trattamento corona: prevede l'utilizzo di scariche elettriche al fine di irruvidire e rendere polare la superficie aumentato i centri attivi di adesione.
• Trattamento al plasma: le plastiche sottoposte a plasmi possono essere irruvidite e nuovi centri di adesione possono essere creati; tramite l’utilizzo di gas reattivi è anche possibile funzionalizzare la superficie cambiandone le caratteristiche chimiche.
• Fiammatura: l’esposizione a una fiamma libera permette la formazione di centri attivi (radicali) sulla superficie e aumenta l’energia superficiale migliorando bagnabilità e possibilità di adesione.

Pretrattamenti Chimici

È infine possibile agire sulle superfici applicando specifici prodotti che facciano da ponte tra la superficie e l’adesivo. Questi prodotti si dividono in tre categorie principali:

• Primer che lavorano in funzione dell’adesivo: sono specifici per l’adesivo utilizzato e agiscono indipendentemente dalla superficie di applicazione.
• Primer che lavorano in funzione della superficie: sono studiati per agire sulle proprietà della superficie e agiscono indipendentemente dall’adesivo selezionato.
• Primer che lavorano in sinergia tra adesivo e superficie: sono prodotti che agiscono in funzione sia dell’adesivo selezionato che della superficie trattata.

Nei cataloghi è possibile trovare consigli e indicazioni sui migliori prodotti da abbinare all’adesivo che si è selezionato e alle superfici che si andranno a unire.

Per concludere

In tutti gli incollaggi, ma soprattutto quando si parla di incollare plastica e metallo, non esiste un’unica soluzione adeguata a tutti i casi. Abbiamo visto quanto sia importante considerare le caratteristiche tecniche dei materiali nella selezione dell’adesivo più efficace, così come applicare tutti i pretrattamenti necessari a rendere la superficie idonea all’incollaggio.