Què són els plàstics resistents a la calor?

Els plàstics s'utilitzen pràcticament a tots els mercats per la seva facilitat de fabricació, el seu baix cost i la seva àmplia gamma d'edificis. A més dels plàstics bàsics típics, existeix una classe sofisticada de plàstics immunes a la calor.plàsticsque poden resistir nivells de temperatura que no poden. Aquests plàstics s'utilitzen en aplicacions sofisticades on és essencial una combinació de resistència a la calor, resistència mecànica i resistència a les dures. Aquesta publicació explicarà què són els plàstics resistents a la calor i per què són tan avantatjosos.

Què és el plàstic resistent a la calor?

Un plàstic resistent a la calor és normalment qualsevol tipus de plàstic que tingui una temperatura d'ús continu superior a 150 °C (302 °F) o una resistència a l'exposició directa temporal de 250 °C (482 °F) o més. En altres paraules, el producte pot suportar processos a més de 150 °C i pot suportar períodes breus a 250 °C o superiors. A més de la seva resistència a la calor, aquests plàstics solen tenir propietats mecàniques fenomenals que sovint també poden igualar les dels metalls. Els plàstics resistents a la calor poden prendre la forma de termoplàstics, termoestables o fotopolímers.

Els plàstics estan formats per llargues cadenes moleculars. Quan s'escalfen, els enllaços entre aquestes cadenes es fan malbé, cosa que fa que el producte es descongeli. Els plàstics amb temperatures de fusió reduïdes solen estar formats per anells alifàtics, mentre que els plàstics d'alta temperatura estan formats per anells aromàtics. En el cas dels anells aromàtics, cal danyar dos enllaços químics (en comparació amb l'enllaç únic dels anells alifàtics) abans que l'estructura es trenqui. Per tant, és més difícil fondre aquests productes.

A més de la química subjacent, la resistència a la calor dels plàstics es pot augmentar mitjançant ingredients. Un dels additius més habituals per millorar la resistència a la temperatura és la fibra de vidre. Les fibres també tenen l'avantatge afegit d'augmentar l'estanquitat general i la resistència del material.

Hi ha diverses tècniques per identificar la resistència a la calor d'un plàstic. Les més importants s'enumeren a continuació:

• Nivell de temperatura de deflexió per calor (HDT): aquesta és la temperatura a la qual el plàstic es defecarà sota uns lots predefinits. Aquesta mesura no té en compte els possibles efectes a llarg termini sobre el producte si aquesta temperatura es manté durant períodes de temps prolongats.
• Temperatura de canvi de vidre (Tg): en el cas d'un plàstic amorf, la Tg descriu la temperatura a la qual el material es transforma en gomós o viscós.
• Temperatura d'ús continu (CUT): especifica la temperatura òptima a la qual es pot utilitzar el plàstic constantment sense una destrucció substancial de les seves característiques mecàniques durant la vida útil de disseny de la peça.

Per què utilitzar plàstics resistents a la calor?

Els plàstics s'utilitzen àmpliament. Tanmateix, per què algú utilitzaria plàstics per a aplicacions d'alta temperatura quan els acers sovint poden executar les mateixes característiques en gammes de temperatura molt més àmplies? Aquí teniu algunes raons:

1. Menor pes: els plàstics són més lleugers que els metalls. Per tant, són excel·lents per a aplicacions en els mercats de vehicles i aeroespacial que depenen d'elements lleugers per millorar l'eficàcia general.
2. Resistència a l'òxid: alguns plàstics tenen una resistència a l'òxid molt millor que els acers quan s'exposen a una àmplia varietat de productes químics. Això pot ser essencial per a aplicacions que impliquen tant calor com a atmosferes dures com les que es troben a la indústria química.
3. Flexibilitat de fabricació: els components de plàstic es poden fabricar mitjançant tecnologies de producció d'alt volum com el modelat per injecció. Això resulta en peces menys costoses per unitat que les seves contraparts metàl·liques fresades per CNC. Les peces de plàstic també es poden fabricar mitjançant la impressió 3D, que permet dissenys complexos i una millor flexibilitat de disseny que la que es podria aconseguir mitjançant el mecanitzat CNC.
4. Aïllant: els plàstics poden actuar com a aïllants tèrmics i elèctrics. Això els fa ideals quan la conductivitat elèctrica pot danyar dispositius electrònics sensibles o quan la calor pot afectar negativament el funcionament dels components.

Tipus de plàstics resistents a altes temperatures

Hi ha dos grups principals de termoplàstics: els plàstics amorfs i els semicristal·lins. Els plàstics resistents a la calor es poden trobar en cadascun d'aquests grups, tal com es mostra al número 1 a continuació. La principal diferència entre aquests dos és la seva acció de fusió. Un producte amorf no té un punt de fusió precís, sinó que s'estova lentament a mesura que augmenta la temperatura. Un material semicristal·lí, en comparació, té un punt de fusió molt pronunciat.

A continuació es mostren alguns productes que s'ofereixen deDTGTruqueu a un agent de DTG si necessiteu un producte amb detalls que no s'indica aquí.

Polieterimida (PEI).

Aquest material s'entén comunament pel seu nom comercial d'Ultem i és un plàstic amorf amb unes propietats tèrmiques i mecàniques excepcionals. També és resistent a les flames fins i tot sense cap ingredient. Tanmateix, cal comprovar la resistència a les flames en particular a la fitxa tècnica del producte. DTG subministra dues qualitats de plàstics Ultem per a la impressió 3D.

Poliamida (PA).

La poliamida, que també es reconeix amb el nom comercial de niló, té unes propietats excel·lents de resistència a la calor, especialment quan s'integra amb ingredients i materials de farciment. A més d'això, el niló és extremadament resistent a l'abrasió. DTG ofereix una varietat de nilons resistents a la temperatura amb molts materials de farciment diferents, tal com es mostra a continuació.

Fotopolímers.

Els fotopolímers són plàstics diferents que només es polimeritzen sota els efectes d'una font d'energia externa com la llum ultraviolada o un mecanisme òptic particular. Aquests materials es poden utilitzar per produir peces impreses d'alta qualitat amb geometries complexes que no són possibles amb altres tecnologies de fabricació. Dins de la categoria de fotopolímers, DTG ofereix dos plàstics resistents a la calor.