Unión adhesiva frente a soldadura: cuándo elegir cada método

Unión adhesiva frente a soldadura: una elección de toda la vida

Una pregunta que nos hacen a menudo en el sector de los adhesivos es:«¿por qué debería usar un adhesivo en lugar de soldar?». Aunque ambos métodos son gigantes con mucha historia en el mundo de las uniones —la soldadura existe, de una forma u otra, como método de unión desde aproximadamente el año 3000 a. C., mientras que los adhesivos son incluso más antiguos—, a veces los ingenieros y fabricantes del sector confían más en la soldadura. Como personas, tendemos a quedarnos con lo probado y comprobado —lo que conocemos y en lo que confiamos— y la soldadura sigue siendo hoy en día un método de unión muy fiable.

Este artículo no va a ser uno de esos en los que simplemente se diga«la soldadura es mala y los adhesivos son buenos», como quizá esperarías de un fabricante de productos adhesivos. La realidad es que tanto la soldadura como los adhesivos tienen sus usos, sus pros y sus contras, y ámbitos en los que uno es preferible al otro. Intentaremos comparar ambos métodos de forma imparcial para que entiendas mejor cuándo usar cada uno.

La soldadura: una práctica antigua y en constante evolución

Como ya he dicho antes, la soldadura existe desde hace miles de años. Los antiguos egipcios y sumerios empezaron a unir metales mediante calor y presión, un proceso conocido como soldadura por forja. Con el tiempo, este método se generalizó y fue el único que se utilizó hasta finales del siglo XIX. Sin embargo, la mayoría de las técnicas de soldadura actuales se basan en la soldadura por arco, que consiste en usar electricidad para calentar y fundir los metales antes de unirlos y dejarlos enfriar.

Tipos de soldadura moderna

En la industria moderna se utilizan varios tipos diferentes de soldadura. A continuación te los explicamos brevemente:

Soldadura MIG (gas inerte para metales/GMAW)

Cómo funciona: un electrodo de alambre que se alimenta de forma continua se funde para formar la soldadura, mientras que un gas de protección inerte o semiinerte protege el metal fundido.

Ventajas

• Altas velocidades de soldadura
• Fácil de aprender
• Se puede automatizar en gran medida
• Ideal para entornos de producción

Usos habituales

• Fabricación de automóviles
• Fabricación general
• Acero estructural
• Chapa metálica

Soldadura TIG (gas inerte con tungsteno/GTAW)

Cómo funciona: Utiliza un electrodo de tungsteno no consumible para crear el arco de soldadura. Si hace falta, se añade un metal de aportación por separado.

Ventajas

• Muy limpio y preciso
• Un acabado excelente
• Más fácil de controlar
• Ideal para materiales finos

Usos habituales

• Aeroespacial
• Equipo médico
• Fabricación de acero inoxidable
• Componentes de aluminio
• Equipos para la industria alimentaria

Soldadura con láser

Cómo funciona: un rayo láser concentrado funde el material para crear una soldadura estrecha y precisa.

Ventajas

• Precisión muy alta
• Distorsión mínima
• Alta velocidad
• Se puede automatizar fácilmente
• Zona afectada por el calor reducida

Usos habituales

• Electrónica
• Productos sanitarios
• Fabricación de automóviles
• Aeroespacial
• Producción de baterías

Soldadura por puntos por resistencia

Cómo funciona: La corriente eléctrica pasa a través de las láminas superpuestas mientras los electrodos ejercen presión, lo que genera calor y forma un núcleo de soldadura.

Ventajas

• Súper rápido
• Con una gran repetibilidad
• Se puede automatizar fácilmente
• Sin material de relleno

Usos habituales

• Montaje de carrocerías de automóviles
• Electrodomésticos
• Armarios metálicos
• Electrodomésticos

Este es el proceso que los adhesivos estructurales suelen complementar o sustituir con mayor frecuencia en la fabricación de carrocerías de vehículos.

Hay muchos otros tipos de soldadura, pero estos cuatro suelen ser los más habituales en la industria hoy en día.

Ventajas de la soldadura

La soldadura ofrece muchas ventajas que hacen que siga siendo muy popular en la industria hoy en día. Entre sus características más destacadas se encuentran:

• Un método de unión consolidado y de probada eficacia. La soldadura ha resistido el paso del tiempo. Se lleva utilizando desde hace miles de años para unir metales.
• Gran confianza y seguridad. Tanto los ingenieros como el público en general confían en la soldadura como un método fiable para unir piezas. Las uniones soldadas se consideran resistentes y permanentes.
• Funciona con uniones a tope y otras geometrías de unión sencillas. La soldadura es ideal para unir metales en una junta a tope (en forma de L). Los adhesivos, en cambio, no se adaptan bien a este tipo de junta.
• Crea una estructura continua. La soldadura consigue, en la práctica, que dos metales se conviertan en uno solo, sin que haya nada entre ellos. Esto es ideal para mantener la conductividad eléctrica y/o térmica entre las piezas.
• Ofrece una resistencia optimizada a la temperatura. Sobre todo si la soldadura ha unido sustratos idénticos (como acero con acero), la unión aguantará bien temperaturas extremas, tanto altas como bajas.

Inconvenientes de la soldadura

• Hay que hacer un curso y sacarse un título. La soldadura es una habilidad que requiere una formación adecuada y una certificación para poder ejercerla de forma profesional. Esto significa que, si necesitas que te hagan un trabajo de soldadura, sobre todo si es algo habitual, tendrás que buscar (y pagar) a alguien cualificado para hacerlo.
• Se necesita equipo. Del mismo modo, para soldar también necesitas una máquina de soldar, equipo de seguridad, un puesto de trabajo, gas, etc. Todo esto cuesta dinero, y el equipo de soldadura industrial de alta resistencia puede salir caro.
• Plantea riesgos. La soldadura conlleva riesgos inherentes. Como implica chispas, un calor intenso y, a menudo, gas, la soldadura supone un riesgo de incendio y explosión. Esto significa que no se puede realizar en zonas ATEX (según la legislación europea) ni en ningún lugar donde haya riesgo de incendio o explosión.
• Necesita espacio. Los soldadores necesitan espacio para trabajar. A diferencia de lo que pasa con un adhesivo, por ejemplo, no podrías soldar tuberías de fontanería con facilidad debajo de un fregadero.
• Puede provocar que se empañe o se deforme. Algunos metales, sobre todo el acero inoxidable, pueden verse afectados visualmente por la soldadura. La exposición al calor tan intenso de la soldadura puede hacer que la superficie del metal se oxide y se decolore, lo que deja un acabado poco atractivo en tu producto.
• Compatibilidad limitada con los sustratos. Por lo general, la soldadura solo sirve para unir metales con metales, o plásticos con plásticos. No puedes soldar metales con plásticos ni con materiales compuestos. Incluso soldar metales diferentes entre sí (como el aluminio con el acero) puede ser todo un reto, porque cada metal tiene un punto de fusión distinto. Si intentaras soldar directamente aluminio con acero, el aluminio se derretiría antes incluso de que el acero empezara a calentarse.
• Concentra la tensión en la zona de la soldadura. La soldadura concentra las cargas físicas, las fuerzas y las vibraciones en puntos rígidos muy pequeños y localizados, como los bordes de un cordón de soldadura o los pequeños nuggets de soldadura. Esto genera picos elevados de concentración de tensiones y riesgos de fatiga.
• Es difícil conseguir un sellado perfecto. Los pequeños orificios en las uniones soldadas dificultan conseguir un sellado al 100 % frente a líquidos y gases. Puede que haya que hacer algún tratamiento adicional.

Los adhesivos: ¡incluso más antiguos que la soldadura!

La soldadura tiene una historia muy larga, pero los adhesivos se remontan a mucho más atrás: ¡los neandertales ya usaban alquitrán de corteza de abedul como adhesivo para herramientas y equipo de caza hace 200 000 años! La primera fábrica comercial de pegamento se fundó en los Países Bajos a finales del siglo XVII, y los adhesivos modernos empezaron a ganar terreno en la segunda mitad del siglo XIX y siguieron haciéndolo en el siglo XX.

Como fabricante de adhesivos industriales desde hace más de 60 años, Permabond produce una amplia variedad de pegamentos que difieren en su composición química, tecnología y compatibilidad con los sustratos. Desde adhesivos epoxi hasta acrílicos estructurales, cianoacrilatos (también conocidos como «superpegamento») y adhesivos que se curan con luz UV, los adhesivos abarcan un amplio espectro en función de la naturaleza de la aplicación y de las piezas que se vayan a unir.

Los adhesivos pueden unir una gran variedad de materiales, como metales, plásticos, materiales compuestos, cauchos, cerámicas y muchos más. Además, son ideales para unir materiales diferentes entre sí, como, por ejemplo, metales y plásticos.

Ventajas de los adhesivos frente a la soldadura

• No hace falta una formación muy extensa. A diferencia de la soldadura, pegar con adhesivos requiere muy poca formación y experiencia. No hace falta tener ninguna certificación ni titulación profesional para usar adhesivos en la industria.
• Es mucho más seguro de usar. Aunque se recomienda encarecidamente usar EPI básico al trabajar con adhesivos, la mayoría no supone ningún riesgo de incendio ni de explosión. Por eso, se pueden usar con total seguridad en zonas ATEX. Aun así, es importante que haya buena ventilación (igual que con la soldadura) para eliminar los vapores.
• Reparte la tensión de forma uniforme. Los adhesivos reparten la tensión por toda la superficie de unión. Esto mejora la integridad estructural general, así como la resistencia a los impactos y a las vibraciones.
• Puede unir sustratos diferentes. Los adhesivos pueden unir metales con plásticos, plásticos con materiales compuestos, etc. También son geniales para unir materiales diferentes pero similares, como por ejemplo el aluminio con el acero. Sin embargo, algunos adhesivos lo hacen mejor que otros. Hay que tener en cuenta las diferencias de expansión y contracción térmica entre los sustratos, y elegir el adhesivo adecuado que pueda soportar cualquier tensión que se produzca en la zona de unión como consecuencia de ello.
• Se puede hacer de forma puntual y en espacios reducidos. El encolado no siempre requiere puestos de trabajo ni mucho espacio, sobre todo para trabajos pequeños.
• A menudo dan un acabado más limpio y más bonito. La unión adhesiva, cuando se hace bien, no suele dejar ningún rastro visible. A diferencia de la soldadura, no daña la superficie del sustrato.
• Forma un sellado hermético contra líquidos y gases. Muchos adhesivos forman un sellado total contra líquidos y gases.

Inconvenientes de los adhesivos frente a la soldadura

• Puede que haya que rediseñar la junta. Los adhesivos estructurales modernos son capaces de alcanzar resistencias de unión excepcionalmente altas. Sin embargo, sustituir una unión soldada por una adhesiva no siempre es un simple cambio de igual por igual. Si la unión se ha diseñado específicamente para soldar, puede que no sea adecuada para la unión adhesiva sin modificaciones. Si tienes en cuenta la unión adhesiva desde la fase de diseño y optimizas la geometría de la unión, a menudo se puede conseguir una resistencia comparable —o, en muchos casos, incluso mayor—.
• Los adhesivos necesitan tiempo para secarse del todo. La soldadura te da resistencia casi al instante. En cuanto los metales se enfrían, ya puedes manipular la pieza soldada y usarla para lo que sea que la necesites. Muchos adhesivos, en cambio, tardan varias horas en alcanzar su resistencia máxima. Además, a menudo necesitas utillajes o abrazaderas para conseguirlo. Sin embargo, los cianoacrilatos y los adhesivos de curado UV se endurecen y alcanzan su resistencia máxima rápidamente.
• Limitaciones de temperatura. La mayoría de los adhesivos basados en la química orgánica (como los de Permabond y los de muchos otros fabricantes) no aguantan temperaturas muy altas ni muy bajas. En cambio, una unión de acero soldada no tiene ese problema.
• A menudo hay que preparar la superficie. Para conseguir una unión resistente y duradera, a menudo hay que limpiar, lijar e imprimar las superficies que se van a unir antes de proceder a la unión. Los sustratos como el acero, el cobre y el aluminio, así como muchos plásticos y materiales compuestos, entran en esta categoría.
• El diseño de las juntas es más importante. Los adhesivos funcionan mejor cuando se someten a fuerzas de cizallamiento o compresión, y no dan tan buen resultado cuando se enfrentan a fuerzas de desprendimiento o de clivaje (mira la imagen de abajo). Con la soldadura, el diseño de la unión no supone un problema tan importante.

Adhesivos frente a soldadura: ¿qué método es mejor?

Como puedes ver, al comparar los adhesivos con la soldadura, ninguna de las dos opciones es intrínsecamente «mejor» que la otra. Ambos métodos tienen sus pros y sus contras, y cuál elijas depende en gran medida de tu aplicación y de las posibilidades de diseño. Aunque la unión con adhesivo ofrece ventajas significativas a la hora de unir sustratos diferentes, distribuir la tensión y reducir los riesgos de seguridad en el lugar de trabajo, también hay que tener en cuenta aspectos como el tiempo de curado, la preparación de la superficie y el diseño adecuado de la unión. Por eso, la elección que hagas dependerá, en última instancia, de lo que mejor se adapte a los requisitos mecánicos, de fabricación y medioambientales de tu aplicación.

Preguntas frecuentes sobre adhesivos frente a soldadura

A continuación te dejamos algunas preguntas que nos hacen a menudo sobre si es mejor usar adhesivos o soldar.

• ¿De verdad el pegamento puede ser tan resistente como la soldadura?

Sí, en muchos casos los pegamentos pueden ser tan resistentes como la soldadura. Los adhesivos industriales modernos no tienen nada que ver con los típicos pegamentos domésticos que quizá conozcas. Están diseñados para ofrecer una resistencia estructural muy alta y una distribución uniforme de la tensión por toda la unión.

• ¿Por qué usar la unión adhesiva en lugar de la soldadura?

Una de las principales ventajas de la unión adhesiva frente a la soldadura es que no requiere formación ni titulaciones específicas: casi cualquiera puede hacerlo. Además, no hace falta ningún equipo especial, conlleva menos riesgos de seguridad, es ideal para unir materiales diferentes y ofrece mayor flexibilidad de diseño y variedad de sustratos.

• ¿Es adecuado el ensamblaje con adhesivo para aplicaciones estructurales?

La unión con adhesivos es ideal para muchas aplicaciones estructurales. Los adhesivos como los epoxis, los adhesivos acrílicos estructurales y los poliuretanos tienen una alta resistencia al cizallamiento, reparten la tensión de forma uniforme por toda la unión y son perfectos para unir materiales compuestos, plásticos y metales finos sin provocar deformaciones por calor.

• ¿Qué es mejor para el aluminio: la soldadura o la unión con adhesivo?

Puedes soldar o pegar el aluminio con adhesivos, pero los adhesivos son la opción más sencilla. En ambos casos, la capa de óxido de la superficie del aluminio supone un problema y hay que eliminarla primero. Para soldar aluminio, hay que usar métodos específicos como TIG o MIG, y se necesita un control muy cuidadoso del calor para evitar que se formen agujeros en el metal. Soldar aluminio a otros metales, como el acero, también es muy complicado debido a que los puntos de fusión de los metales son diferentes. Los adhesivos, en cambio, son más sencillos: una vez preparada la superficie del aluminio, muchos adhesivos se adhieren muy bien a ella. Pegar otros metales al aluminio tampoco supone ningún problema.

• ¿Los adhesivos aguantan altas temperaturas?

La mayoría de los adhesivos orgánicos no aguantan temperaturas superiores a 120 °C (250 °F). Sin embargo, Permabond fabrica muchos adhesivos que aguantan sin problemas temperaturas superiores a 200 °C (390 °F). No obstante, cualquier temperatura superior a 300 °C (570 °F) degradará la mayoría de los adhesivos de composición química orgánica.

• ¿Cuánto duran las uniones con adhesivos estructurales?

Si se especifican, aplican y curan correctamente, las uniones con adhesivo estructural durarán muchos años, y a menudo igualarán o superarán la vida útil de los sustratos que unen.

• ¿Puede la unión adhesiva reducir la corrosión?

Sí, los adhesivos pueden reducir la corrosión al actuar como un sellado que evita que la humedad, la suciedad y el aire entren en la junta. Los adhesivos también actúan como barrera contra la conductividad entre metales, lo que, si se aplican correctamente, puede ayudar a prevenir la corrosión galvánica.

Si tienes alguna duda sobre cómo elegir entre el pegado y la soldadura, o si quieres comentarnos tu aplicación, ¡no dudes en ponerte en contacto con nosotros!