Pegamentos (epoxi) para vacío.

Las mejores cámaras de vacío se hacen en vidrio o mejor en acero inoxidable y es evidente que las mejores uniones para vacío se hacen por soldadura. A veces esto o no es posible o se buscan soluciones mas sencillas como juntas con neopreno o pegado con epoxi.

Los problemas que plantean los pegamentos son varios: permeabilidad, gaseado y temperatura.

La permeabilidad se refiere a la posible difusión del aire del exterior a través del pegamento para llegar a interior de la cámara.

El gaseado (outgassing) a la evaporación de componentes del pegamento al ser sometido a grandes vacíos.

La temperatura afecta tanto al posible incremento del gaseado como a la perdida de propiedades mecánicas del epoxi.

El mercado existen epoxis específicos para vacío con muy baja presión de vapor. Entre ellos destacan:

Torr Seal de Varian ( www.evarian.com) que cuesta 100 $ 100 gramos

Araldite AV138M empleado con el endurecedor HV 998, es un epoxi empleado en la fabricación de monitores de plasma y en la industria aerospacial. El problema es que se vende en envases de 5 kg que cuesta 400 $. El fabricante es Vantico que ahora es de la compañía Huntsman. http://www.huntsman.com/pu/ShowPage.cfm?PageID=3596. http://www.adhesives.vantico.com/ourProducts/aerospace/aerospace.asp

Kurt J Lesker tiene otro epoxi para vacío del cual reproducimos sus especificaciones. Y que cuesta 70 $ un pack con cinco sobres de

We recommend KL-320K for structural bonding in vacuum applications with pressure ranges from 10-5 to 10-7 torr. This fully cured electrical insulator has excellent resistance to petroleum solvents, lubricants, alcohol, mild acids, alkalis and other organic and inorganic compounds.

Most commonly used to bond conducting sputter targets to their sources, KL-325K is limited to strictly medium vacuum conditions - pressures not lower than 10-3 torr. Proposed vacuum applications include connecting heat sensitive components to heat sinks, bonding waveguide plumbing, connecting ground wires to components mounted in the vacuum and replacing metal solder.

This product is shipped in a package containing five separate plastic sachets. Open the package and remove one sachet. Slide the separator from the sachet's center to allow the components to mix. Knead the sachet for about 15 seconds thoroughly mixing the contents to a uniform consistency. Slit open the package and apply the epoxy as required. Warming any epoxy (between 50C and 80C) during curing, shortens the curing time and increases the final bond strength. But heating initially decreases the viscosity and you must be wary of creating drips that cause unintended seals.

http://www.lesker.com/newweb/Vacuum_Fluids/Sealants/Vacuum_Epoxy_Glues.cfm?CFID=54525&CFTOKEN=49179722&section=sealants&init=skip


Desafortunadamente estos epoxies no son fáciles de conseguir ni baratos por ello he buscado soluciones alternativas. Para ello he probado varios epoxies domésticos fáciles de conseguir y de todos ellos los mejores resultados (considerando principalmente el gaseado) los ha proporcionado el Nural 31, que es un epoxi de dos componentes para alta temperatura.

Las pruebas la hice recubriendo una placa de 15 cm2 de epoxi y midiendo las perdidas de vacío de la cámara.

En resumen este epoxi puede emplearse para aplicaciones de medio vacío, pero siempre hacerlo con moderación y siempre que no se pueda conseguir un producto especifico para alto vacio.

Se emplee epoxi domestico o epoxi profesional observar siempre estas recomendaciones:

Emplear el epoxi para unir piezas y no para rellenar espacios. Es decir emplear el epoxi con moderación.

Limpiar y desengrasar bien las piezas antes de aplicar el epoxi.

Quitar el epoxi sobrante en el interior de la cámara de vacío, tener en cuenta que el gaseado es proporcional a la superficie de epoxi expuesta al vacío.

 

Características de algunos epoxis.

A.10.1. Araldite AV138/HV998 (100/40 pbw)

PRODUCT

Type

2-part adhesive paste

Chemical Composition

Epoxy

Manufacturer

Vantico Ltd.

Duxford,

Cambridge CB2 4QA

UK

Tel: +44 (0)1223 832121

Fax: +44 (0)1223 493230

Email: info@vantico.com

www.vantico.com

EXPERIENCE & AVAILABILITY

Development Status

Commercial Product

Cost Range

Low

Lot Reproducibility

Unknown

Space Experience

Good

GENERAL PROPERTIES (Physical, Mechanical, Thermal, Electrical, Optical)

Nature

Typical Value

Remarks

Pot Life

30 mins.

@ 23C

Tensile Strength

43 MPa

@ 40C

Fatigue Strength

>107 cycles

@ 25% Max. Strength

Thermal Expansion Coefficient

67 x 10-6 C -1

Between 18C and 93C

Thermal Conductivity

0.35 W m -1 C -1

@ 30C

Volume Resistivity

1.9 x 1013 W m

@ 22C

Glass Transition Temperature

66 C

T.M.A.

PROPERTIES RELEVANT TO SPACE USE

Nature

Typical Value

Type of Test

Temperature Range

Up to 120C.

Long term.

Toxicity/Offgassing

Pass

NASA NHB 8060-1A

Outgassing

TML = 0.84%, RML =0.57%, CVCM = 0.02%

ECSS-Q-70-02

Flammability

Pass 24.5% O2

NASA NHB 8060-1B

SPECIAL RECOMMENDATIONS

Mixing ratio 100 parts AV138 to 40 parts HV998 by weight.

The material is available in thicknesses of 12, 25, 50, 75 and 125 mm.

Sensitivity to water absorption by the catalyst before use. This may degrade outgassing and mechanical properties.

Does not pass odour test with cure at RT; passes with cure at 65C.

Recommended cure time: 48 hours at room temperature.

AV138M is newer version of AV138.

             

 

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