selección de adhesivos, recubrimientos y compuestos de encapsulado de curado UV

Los adhesivos, recubrimientos y compuestos de encapsulado de curado UV combinan tiempos de proceso cortos con un curado que puede controlarse de forma deliberada. Sin embargo, qué clase de material es adecuada no depende únicamente de la longitud de onda UV disponible. La transmisión del sustrato, el espesor de la capa, la pigmentación, el contenido de carga, el contacto con el oxígeno y las zonas sombreadas determinan si es adecuado un sistema de curado radical, catiónico o dual. La siguiente guía de selección clasifica las clases de materiales según la aplicación, los límites del proceso y el poscurado que requieren.

La reacción de curado en sí se trata en la página de fundamentos sobre cómo funcionan el curado UV y la fotopolimerización; cómo diseñar un proceso de encolado o encapsulado en la unión se muestra en el diseño de procesos de encolado y encapsulado UV.

En el curado UV, la radiación activa un fotoiniciador e inicia la reticulación del material. En la página especializada se ofrece una descripción detallada de las vías de reacción, la irradiancia y la dosis en las vías de reacción, la irradiancia y la dosis en el curado UV.

Para la selección del material, lo que importa aquí es, ante todo, la química, las propiedades ópticas y la accesibilidad de toda la zona de reacción.

A la hora de elegir un material son relevantes dos niveles de distinción: la química del sistema aglutinante –radicales libres frente a catiónico– y la decisión entre sistemas de curado simple y de doble curado para piezas geométricamente exigentes.

En cuanto a la fuente de radiación, basta aquí con una observación: las lámparas de vapor de mercurio emiten en banda ancha, mientras que los LED UV lo hacen en banda estrecha en picos discretos (365, 385, 395 y 405 nm). Lo único relevante para la selección del material es si realmente se alcanza la banda de absorción del fotoiniciador utilizado. Las propias fuentes se comparan en la página de tecnología en LED UV para UVA, UVB y UVC.

La matriz asigna a cada requisito típico el sistema de materiales que debe examinarse primero y el límite en el que dicho sistema falla.

Solo una medición muestra si la fuente elegida realmente suministra la radiación necesaria en la pieza: qué sensor mide de forma fiable qué magnitud se trata en la selección de sensores UV adecuados; por qué dos instrumentos pueden mostrar lecturas diferentes ante la misma fuente se explica en el desajuste espectral.

Hay un puñado de suposiciones que aparecen una y otra vez en la selección de materiales y que pueden provocar un curado incompleto o reclamaciones de clientes. Los conceptos erróneos generales sobre la potencia de la lámpara, la dosis y la reciprocidad se explican en la página de fundamentos sobre los límites de la dosis y la ley de reciprocidad:

• «La inhibición por oxígeno afecta a todo el volumen»: el oxígeno disuelto en el interior se consume rápidamente bajo irradiación; el problema real es la capa de oxígeno que se rediifunde continuamente en la superficie, dejando superficies pegajosas y sin curar, especialmente con baja irradiancia.
• «Un acrilato formulado para 365 nm cura sin pegajosidad con cualquier LED de 365 nm»: para lograr una superficie sin pegajosidad, varios sistemas adhesivos de acrilato habituales necesitan radiación adicional en el rango de 220–260 nm para superar la inhibición por oxígeno, un requisito que los sistemas LED que emiten únicamente a 365 nm no pueden cumplir, y que debe tenerse en cuenta al seleccionar la formulación.
• «Una línea de visión entre la lámpara y la línea de unión es opcional»: en las zonas sombreadas por piezas opacas a la radiación UV (metales, cerámicas, plásticos cargados), un material puramente UV permanece líquido, incluso cuando las zonas directamente iluminadas junto a él están completamente curadas.

El envejecimiento de la fuente añade otro factor: la irradiancia y el espectro varían a lo largo del tiempo de funcionamiento, por lo que una ventana de proceso liberada debe volver a medirse periódicamente; véase envejecimiento de lámparas UV y LED UV.

Las formulaciones cargadas o pigmentadas se comportan de forma fundamentalmente distinta a los sistemas transparentes. Los pigmentos opacos, como el negro de humo o el dióxido de titanio, absorben parte de la radiación UV que el fotoiniciador necesita antes de que esta alcance las capas más profundas; las cargas inorgánicas, como las microesferas de vidrio o la sílice, dispersan además la luz y reducen la intensidad con la profundidad de forma exponencial.

El resultado es un gradiente de curado en el que el material cercano a la superficie cura por completo mientras que el núcleo permanece líquido. La ley de Lambert-Beer describe esto cuantitativamente mediante la profundidad de penetración D_p, a la que la intensidad ha caído a 1/e de su valor, y la energía crítica E_c necesaria como mínimo para iniciar la polimerización.

Para los sistemas pigmentados conviene pasar a longitudes de onda mayores (385 o 405 nm en lugar de 365 nm), ya que muchos pigmentos dispersan y absorben estas en menor medida. Aumentar simplemente la dosis solo ayuda hasta cierto punto: puede sobreentrecruzar y amarillear la región cercana a la superficie sin mejorar el curado en el núcleo. El espesor de capa también afecta a la tensión de contracción que se genera durante el curado: los valores típicos son de 1 a 2 % de contracción lineal y de 2 a 5 % de contracción volumétrica, que en capas más gruesas actúa de forma tridimensional y puede someter a los componentes adyacentes a tensión mecánica cuando el curado es más rápido de lo que las tensiones pueden relajarse.

Para piezas geométricamente exigentes con contrasalidas o materiales opacos a la radiación UV (metales, cerámicas, plásticos cargados), se han impuesto los sistemas de doble curado. Estos combinan un curado UV primario con un mecanismo secundario: UV más curado por humedad para zonas en sombra sin aporte adicional de calor, UV más poscurado térmico para uniones muy solicitadas, y UV más curado anaeróbico para sustratos inactivos.

Los sistemas epoxídicos catiónicos ofrecen una alternativa arraigada en la propia química: una vez finalizada la exposición, sus fotoiniciadores de sales de onio continúan una reacción oscura catalizada por ácido y pueden así alcanzar zonas en sombra sin un segundo mecanismo de curado, a costa de una resistencia inicial menor y una mayor sensibilidad a la humedad que los acrilatos. Para aplicaciones sin ninguna línea de visión entre la fuente de luz y la línea de unión, la investigación también estudia de forma experimental la excitación no óptica, como los rayos X, que no requiere una línea de visión directa; ese enfoque se encuentra en fase de investigación y no en uso industrial generalizado.

• Desplazamiento de la longitud de onda de 365 nm hacia 385, 395 y 405 nm: los LED UV alcanzan una mayor eficiencia de conversión eléctrica a longitudes de onda más largas, pero esto exige sistemas fotoiniciadores reformulados y adaptados a la longitud de onda, ya que los iniciadores clásicos desarrollados para lámparas de mercurio pueden perder eficiencia a 405 nm.
• Más formulaciones de curado dual: las nuevas líneas de productos combinan el curado UV con el curado por humedad para alcanzar zonas en sombra sin aporte adicional de calor; la consecuencia técnica es un paso de poscurado adicional y separado en el tiempo dentro de la planificación de la producción.
• Fotoiniciadores sin clasificación crítica: en respuesta a la clasificación REACH del TPO, se están desarrollando iniciadores alifáticos multifuncionales alternativos con menor citotoxicidad, lo que implica que las formulaciones existentes deban reevaluarse en cuanto a comportamiento de curado y absorción cada vez que cambia una materia prima.
• Miniaturización en electrónica y óptica: las geometrías de piezas más pequeñas, con cavidades más estrechas, aumentan la necesidad de sistemas de curado dual y de un control preciso de la dosis, ya que el curado por inundación alcanza sus límites geométricos.

Cómo se registran en la pieza la irradiancia y la dosis UV que esto requiere se explica en la vista general de productos de instrumentos de medición UV y radiómetros.

La selección comienza con la pregunta de qué longitud de onda llega realmente al adhesivo en la línea de encolado – determinada por la transmisión del sustrato, las zonas de sombra y la coincidencia espectral entre la lámpara y el fotoiniciador – y de ahí se deriva si basta con un acrilato de curado único o si se necesita un sistema de doble curado o catiónico para las zonas no expuestas. Solo una vez aclarados la aplicación, el problema técnico, la magnitud a medir, la magnitud del proceso y la tecnología adecuada, tiene sentido una selección concreta de producto.

Qué espectro entrega realmente la fuente existente solo se pone de manifiesto mediante una medición en la pieza; los espectros medidos de los tipos de lámpara habituales están disponibles para su comparación en la base de datos espectral de lámparas UV.

La siguiente selección es una recopilación referenciada de productos disponibles comercialmente, basada en fichas técnicas de fabricantes de acceso público. No pretende ser exhaustiva; los datos sobre longitud de onda y base química se toman de las respectivas fichas técnicas y siempre deben verificarse con la ficha técnica vigente antes de diseñar un proceso. Cada nombre de producto enlaza al documento del fabricante evaluado: ficha técnica, hoja de datos del producto o página del producto. Opsytec no vende adhesivos, recubrimientos ni compuestos de encapsulado; esta visión general solo sirve de orientación técnica.

Criterio de selección: La base química y el rango de absorción del fotoiniciador deben coincidir con la fuente disponible; el espacio entre superficies, la transmisión del sustrato y la resistencia inicial requerida determinan entonces la elección entre un acrilato de radicales libres, un epoxi catiónico y un sistema de doble curado. Límite: En zonas sombreadas y detrás de piezas de unión opacas a la radiación UV, un acrilato UV puro permanece líquido; en ese caso se necesita un mecanismo secundario. Aplicación típica: Fijación y unión en electrónica, óptica, tecnología médica y montaje de baterías, donde se requieren tiempos de ciclo del orden de segundos y un aporte de calor localizado.

Criterio de selección: Lo que determina la elección es el espesor de capa, la dureza superficial requerida y si la superficie debe curar libre de tacto – eso decide entre aceptar la inhibición por oxígeno, inertizar la atmósfera o utilizar una formulación diseñada para ello. Límite: Los revestimientos pigmentados y muy opacos curan de forma incompleta en profundidad; simplemente aumentar la dosis provoca un entrecruzamiento excesivo y amarilleamiento cerca de la superficie. Aplicación típica: Conformal coatings sobre placas de circuito impreso, revestimientos de muebles y componentes en líneas continuas, y acabado de impresión.

Criterio de selección: La altura de encapsulado, el contenido de carga y si la radiación puede llegar a todo el volumen de encapsulado son decisivos; en piezas optoelectrónicas se añaden el índice de refracción y la resistencia al amarilleamiento. Límite: A medida que aumentan la altura de encapsulado y el contenido de carga, se desarrolla un gradiente de curado con un núcleo líquido; por encima de unos pocos milímetros son preferibles los sistemas de doble curado o catiónicos con reacción en oscuridad. Aplicación típica: Encapsulado de sensores, conectores y conjuntos optoelectrónicos, encapsulado resistente a la humedad.

¿Cómo se relacionan la longitud de onda, la irradiancia y la dosis?
La longitud de onda decide si el fotoiniciador se activa siquiera, la irradiancia determina la velocidad a la que se forman radicales o ácido, y la dosis es la integral temporal de esa irradiancia. Una irradiancia más alta no compensa un desajuste de longitud de onda, y un valor de dosis por sí solo no permite reconstruir el proceso. Esto se explica –incluidos los límites de la ley de reciprocidad– en la página de fundamentos sobre las variables del proceso de curado UV.

¿Qué diferencia el curado UV por radicales libres del curado catiónico?
Los sistemas acrílicos de radicales libres curan en cuestión de segundos, pero son sensibles al oxígeno en la superficie y presentan una contracción lineal del 1–2 %. Los sistemas epoxi catiónicos son insensibles al oxígeno, continúan el curado posterior en la oscuridad tras finalizar la exposición y contraen menos, pero reaccionan de forma sensible a la humedad y desarrollan la resistencia inicial más lentamente.

¿Cuándo se requiere un sistema de doble curado?
En cuanto una parte de la zona de reacción no tiene línea de visión directa con la fuente de radiación –socavados, cavidades, zonas de unión detrás de metal, cerámica o plásticos cargados–. El mecanismo secundario (humedad, calor o anaeróbico) cura esas zonas posteriormente, pero requiere un paso de poscurado independiente en el plan de proceso. Las resinas epoxi catiónicas alcanzan las zonas sombreadas en parte sin un segundo mecanismo gracias a su reacción en oscuridad.

¿Por qué los adhesivos UV suelen permanecer líquidos en las zonas sombreadas?
Los sistemas de curado por radicales libres necesitan una línea de visión directa con la fuente de luz, ya que la activación del fotoiniciador depende de que los fotones lleguen realmente. Las zonas detrás de piezas opacas a la radiación UV, metales o en socavados no reciben suficiente irradiación y no curan a menos que se disponga de un segundo mecanismo de curado, como el poscurado por humedad o calor.

¿Qué papel desempeña el oxígeno en el curado UV?
El oxígeno inhibe los radicales convirtiéndolos en radicales peroxi no reactivos y, por ello, actúa principalmente como un efecto de superficie, ya que el oxígeno disuelto en el volumen se consume rápidamente bajo irradiación, mientras que el oxígeno que difunde continuamente en la interfase con el aire retrasa el curado libre de pegajosidad. Los sistemas catiónicos no se ven afectados por esto, pero en cambio son sensibles a la humedad.

¿Cómo afectan la pigmentación y el espesor de capa al curado?
Pigmentos como el negro de humo o el dióxido de titanio absorben y dispersan parte de la radiación antes de que alcance las capas más profundas; a medida que la capa se hace más gruesa, esto genera un gradiente de curado con una superficie curada y un núcleo líquido. Pasar a longitudes de onda más largas (385 o 405 nm en lugar de 365 nm) ayuda, mientras que simplemente aumentar la dosis no lo hace –provoca un exceso de reticulación y amarilleamiento cerca de la superficie sin mejorar sustancialmente el curado en el núcleo–.

¿Qué irradiancia requiere un adhesivo UV?
No existe una respuesta general – lo determinante es la hoja de datos del adhesivo y el rango de absorción de su fotoiniciador. Los valores típicos se sitúan entre unas pocas decenas y unos pocos cientos de mW/cm² en el rango de longitud de onda adecuado, junto con una dosis mínima.

¿Qué normas son relevantes para las masas de sellado UV?
Para los compuestos de resina reactiva y los sistemas de sellado se aplica la familia IEC 60455, en particular la norma IEC 60455-2:2023 para métodos de ensayo como el grado de curado y las propiedades mecánicas. En tecnología médica se aplica además la norma ISO 10993 para la evaluación biológica, así como normas de homologación específicas del sector automotriz y aeroespacial, según el uso final de la pieza sellada.

• ISO 10993-1:2018/2025 – evaluación biológica de productos sanitarios, parte 1; la edición revisada EN ISO 10993-1:2026 está disponible desde el 15 de enero de 2026.
• IEC 60455-2:2023 – métodos de ensayo para compuestos de resina reactiva (compuestos de encapsulado), 4.ª edición 2023.
• ASTM D1002 / D3163-01(2023) – resistencia al cizallamiento por solapamiento de uniones adhesivas de metal y de plástico rígido.
• UV-Curable Adhesives Market – Mordor Intelligence, datos a 2026; volumen de mercado y cuotas por segmento.
• UV-Curable Coatings Market Report – Grand View Research, 2025; cifras globales del mercado de recubrimientos UV.
• RoHS exemption 4(f)-IV – Clarifications on 2027 Expiration, UV+EB Technology, 2026; situación normativa de las lámparas de mercurio.

En directrices, normas y estándares en UV encontrará una visión general de la normativa relevante para las aplicaciones UV.

Las siguientes publicaciones científicas constituyen la base principal de las afirmaciones realizadas en este informe sobre la cinética de reacción, la ley de reciprocidad y la metodología de medición. Para consultar las fichas técnicas completas de los fabricantes y los documentos normativos, remítase a las fuentes citadas anteriormente.

• Wydra JW, Cramer NB, Stansbury JW, Bowman CN: The reciprocity law concerning light dose-relationships applied to BisGMA/TEGDMA photopolymers. Dental Materials 30(6):605–612, 2014.
• Palagummi SV, Hong T, Wang Z, Moon CK, Chiang MYM: Resin Viscosity Determines the Condition for a Valid Exposure Reciprocity Law in Dental Composites. Dental Materials, 2019/2020.
• Sangermano M, Roppolo I, Chiappone A: New Horizons in Cationic Photopolymerization. Polymers 10(2):136, 2018.
• Eibel A, Fast DE, Gescheidt G: Choosing the ideal photoinitiator for free radical photopolymerizations. Polymer Chemistry 9:5107–5115, 2018.
• Lang M, Hirner S, Wiesbrock F, Fuchs P: A Review on Modeling Cure Kinetics and Mechanisms of Photopolymerization. Polymers 14(10):2074, 2022.
• Bennett J: Measuring UV Curing Parameters of Commercial Photopolymers used in Additive Manufacturing. Additive Manufacturing 18:203–212, 2017.
• Stadler E, Eibel A, Fast D, Freißmuth H, Holly C, Wiech M, Moszner N, Gescheidt G: A versatile method for the determination of photochemical quantum yields via online UV-Vis spectroscopy. Photochemical & Photobiological Sciences 17:660–669, 2018.
• Noè C, Hakkarainen M, Sangermano M: Cationic UV-Curing of Epoxidized Biobased Resins. Polymers 13(1):89, 2021.
• Bauer F et al.: Free-Radical Photopolymerization. Polymers, 2022.

Estado de redacción: 2 de septiembre de 2026.

Solo mediante una medición en la pieza queda claro si la ventana de proceso autorizada sigue cumpliéndose en la fuente realmente utilizada. Medimos el espectro, la irradiancia y la dosis de su proceso de curado y le asesoramos sobre la tecnología de medición adecuada: desde el espectrorradiómetro plano UVpad que recorre la máquina, pasando por el radiómetro RMD Pro y los sensores de curado UV de la serie XT para el monitoreo del proceso, hasta las cámaras de irradiación UV para ensayos de curado reproducibles en el laboratorio. Envíenos su consulta.