Quizás una de las cosas más enloquecedoras de un material mixto son las burbujas arrastradas. Dependiendo de cómo mezcles, es posible que no incorpores ninguno o una tonelada. Quieres apuñalarlos, empujarlos y soplar sobre ellos. Cualquier cosa para romperlos. Pero en muchas aplicaciones de la fotónica son tan pequeñas que solo se pueden ver con un aumento. Antes de arrancarte el pelo, sigue leyendo.
Sin duda la mejor forma de mezclar dos fluidos, sin aire, es con un mezclador de velocidad o una centrífuga asimétrica doble. Estos mezcladores utilizan dos tipos de fuerzas centrífugas para mezclar de manera no invasiva y completa el contenido en frascos de mezcla desechables. Ellos hacen un buen trabajo. El único inconveniente es que son caros.
Cualquier otro tipo de mezcla mecánica arrastra aire. Los métodos estándar para tratar las burbujas son centrifugar y aspirar. Por lo general, se trata de formas rápidas y eficaces de vencer las burbujas. Sin embargo, si todavía quedan algunas burbujas o no tienes ninguno de estos equipos, deja que la física sea tu guía y derrótalos de forma natural.
centrífugo
El método más directo para desgasificar un epoxi sin relleno es centrifugar. Después de mezclar el epoxi (es decir, en el paquete doble), transfiera el epoxi al recipiente de dispensación final, generalmente una jeringa (no olvide la tapa de la punta). Agregue el pistón a la jeringa para capturar el epoxi, burbujas y todo, en la jeringa. Después de revisar el material para determinar la mejor duración de la centrifugación y las RPM (ver nota de aplicación), haga girar la jeringa en una centrifugadora. Las burbujas se acumularán en una burbuja de aire en el cilindro de la jeringa, contra el pistón. Recomiendo dejar esta burbuja de aire sola y mantener la jeringa en posición vertical (punta hacia abajo) después de centrifugar. Dependiendo de la longitud de la punta del aplicador, el aire contra el pistón nunca se dispensará realmente. Si cree que debe deshacerse de este aire, se puede utilizar una aguja de disección larga para crear un pequeño espacio de aire entre el pistón y la jeringa en la pared interior, para purgar eficazmente esta burbuja de aire y volver a colocar el pistón en la jeringa.
Nota de aplicación:
Es un error natural hacer funcionar la centrífuga el mayor tiempo y tan rápido como sea posible, pero eso puede causar la separación del material (resina de los rellenos), especialmente en sistemas de epoxi rellenos.
Recomendaciones de centrifugado:
Para sistemas rellenos de epoxi, normalmente es suficiente 1000 RPM durante 2-3 minutos. Para los sistemas epoxi sin relleno, 3000-3500 RPM durante 2-5 minutos se adaptará a la variación en las capacidades de centrifugado y la variación en la mezcla del operador. 5 minutos a 3400 rpm es aceptable y aparentemente está muy extendido en la industria de la fibra óptica. Consulte a su fabricante de epoxi para obtener más detalles, ya que estas son solo pautas generales.
Aquí hay un ejemplo de una jeringa centrifugada a 3400 RPM durante 10 minutos que provocó la separación del material.
vacío
Otra forma de desgasificar es aspirar las burbujas de la solución. Por lo general, esto se aplica mejor a materiales que están en recipientes abiertos, con una buena superficie expuesta al espacio interior de vacío y mucho espacio adicional en el recipiente para la expansión de las burbujas antes de que colapsen. Es de esperar que tenga una bomba potente que pueda crear un vacío de al menos 29 pulgadas de Hg rápidamente. Aplicar y romper el vacío expande y contrae las burbujas en la mezcla, finalmente rompiendo la tensión superficial de las burbujas. Una vez que una mezcla está libre de burbujas, es importante darse cuenta de que cada vez que vierte o transfiere la mezcla, existe una nueva oportunidad para volver a incorporar burbujas. Por lo tanto, tiene sentido desgasificar las mezclas, si es posible, en los recipientes que se utilizarán inmediatamente para dispensar.
Si no tiene una centrífuga o una bomba de vacío, todavía hay formas de vencer las burbujas de forma natural.
flotabilidad y difusión
Coloque el material completamente mezclado en el refrigerador (5 a 10ºC) para ralentizar el proceso de curado y preservar la vida útil. Deje reposar la mezcla en el refrigerador durante varias horas (dependiendo de la vida útil, puede ser posible pasar la noche). Esto permitirá que las burbujas se eleven y se disipen (flotabilidad) y también permitirá que el aire disuelto se difunda hacia la superficie y se equilibre con el aire ambiente (difusión). La principal desventaja de este enfoque es que consume algo de vida útil. Una desventaja menor (a tener en cuenta) es que una vez que el material refrigerado vuelve a la temperatura ambiente, se debe tener cuidado para evitar la condensación de humedad sobre el material. La condensación ocurrirá cuando el punto de rocío ambiental sea más alto que la temperatura de refrigeración. En la mayoría de los casos, si el aire ambiente se acondiciona activamente a 68ºC o menos, y el refrigerador está a 5ºC o más, no se producirá condensación.
Curado por calor de 2 etapas
Un último método para estimular la salida de burbujas del material a granel es un curado por calor de 2 etapas. Este es un curado inicial corto a una temperatura elevada, pero más baja, que el curado final. Un ejemplo es un curado a 50 ° C durante 30 minutos, para un producto que tiene un curado final a 85 ° C. El efecto del paso de calor elevado inicial es expandir cualquier burbuja que todavía esté o que se haya introducido recientemente, vertiendo, inyectando o llenando una cavidad, el epoxi, aumentando su tamaño y flotabilidad, alentándolas a salir de la epoxi y escape. Este paso de calor elevado también reduce la viscosidad del epoxi, sin impulsar fuertemente la reacción de curado, lo que permite además que las burbujas expandidas se eleven y escapen del epoxi.
centrífuga asimétrica dual
Una centrífuga asimétrica dual es un mezclador que combina la rotación de tipo centrífugo (rotación alrededor de un punto fuera del portamuestras) con la rotación alrededor del eje central del portamuestras. Esta combinación de fuerzas opuestas permite una mezcla rápida del contenido del portamuestras, sin arrastrar aire. Los portamuestras están dimensionados para equilibrar la carga durante la mezcla. Después de mezclar, el material se transfiere al vehículo utilizado para dispensar. Esta es una forma muy eficaz de mezclar minuciosamente pequeñas cantidades de materiales sin burbujas de aire.
