¿Qué son los plásticos resistentes al calor?

Los plásticos se utilizan en prácticamente todos los mercados debido a su facilidad de fabricación, su bajo costo y su amplia variedad de edificios. Además de los plásticos típicos, existe una clase de sofisticados sistemas inmunes al calor.plásticaque pueden resistir niveles de temperatura que no pueden. Estos plásticos se utilizan en aplicaciones sofisticadas donde es esencial una combinación de resistencia al calor, resistencia mecánica y resistencia dura. Este post aclarará qué son los plásticos resistentes al calor y por qué son tan ventajosos.

¿Qué es el plástico resistente al calor?

Un plástico resistente al calor suele ser cualquier tipo de plástico que tenga una temperatura de uso continuo superior a 150 ° C (302 ° F) o una resistencia a la exposición directa temporal de 250 ° C (482 ° F) o más. En otras palabras, el producto puede soportar procesos a más de 150 °C y puede soportar períodos breves a 250 °C o más. Además de su resistencia al calor, estos plásticos suelen tener excelentes propiedades mecánicas que a menudo también pueden igualar a las de los metales. Los plásticos resistentes al calor pueden tomar la forma de termoplásticos, termoestables o fotopolímeros.

Los plásticos están compuestos de largas cadenas moleculares. Cuando se calienta, los enlaces entre estas cadenas se dañan, lo que hace que el producto se descongele. Los plásticos con temperaturas de fusión reducidas suelen estar formados por anillos alifáticos, mientras que los plásticos de alta temperatura están formados por anillos fragantes. En el caso de los anillos fragantes, es necesario dañar dos enlaces químicos (en comparación con el enlace solitario de los anillos alifáticos) antes de que la estructura se rompa. Por tanto, es más difícil fundir estos productos.

Además de la química subyacente, la resistencia al calor de los plásticos se puede aumentar utilizando ingredientes. Uno de los aditivos más habituales para mejorar la resistencia a la temperatura es la fibra de vidrio. Las fibras también tienen el beneficio adicional de aumentar la tensión total y la resistencia del material.

Existen varias técnicas para identificar la resistencia al calor de un plástico. Los más importantes se enumeran aquí:

• Nivel de temperatura de deflexión por calor (HDT): esta es la temperatura a la que el plástico fallará en lotes predefinidos. Esta medida no tiene en cuenta los posibles efectos a largo plazo en el producto si esa temperatura se mantiene durante períodos prolongados.
• Temperatura de cambio de vidrio (Tg): en el caso de un plástico amorfo, la Tg describe la temperatura a la que el material se vuelve gomoso o viscoso.
• Temperatura de uso continuo (CUT): especifica la temperatura óptima a la que el plástico se puede utilizar constantemente sin una destrucción sustancial de sus componentes mecánicos durante la vida útil de diseño de la pieza.

¿Por qué utilizar plásticos resistentes al calor?

Los plásticos se utilizan ampliamente. Sin embargo, ¿por qué una persona usaría plásticos para aplicaciones de alta temperatura cuando los aceros a menudo pueden ejecutar las mismas características en variedades de temperaturas mucho más amplias? Aquí hay algunas razones por las que:

1. Menor peso: los plásticos son más livianos que los metales. Por lo tanto, son excelentes para aplicaciones en los mercados aeroespacial y de vehículos que dependen de elementos livianos para mejorar la efectividad general.
2. Resistencia a la oxidación: algunos plásticos tienen una resistencia a la oxidación mucho mejor que los aceros cuando se exponen a una amplia variedad de productos químicos. Esto puede ser esencial para aplicaciones que involucran tanto calor como atmósferas hostiles como las ubicadas en la industria química.
3. Flexibilidad de fabricación: los componentes de plástico se pueden fabricar utilizando tecnologías de producción de gran volumen como el moldeo por inyección. Esto da como resultado piezas que son menos costosas por unidad que sus contrapartes metálicas fresadas con CNC. Las piezas de plástico también se pueden fabricar mediante impresión 3D, lo que permite diseños complejos y una mayor flexibilidad de diseño que la que se podría lograr mediante el mecanizado CNC.
4. Aislante: los plásticos pueden actuar como aislantes térmicos y eléctricos. Esto los hace ideales donde la conductividad eléctrica podría dañar dispositivos electrónicos sensibles o donde el calor puede afectar negativamente el funcionamiento de los componentes.

Tipos de plásticos resistentes a altas temperaturas

Hay dos grupos principales de termoplásticos: los plásticos amorfos y los semicristalinos. Los plásticos resistentes al calor se pueden encontrar en cada uno de estos grupos, como se muestra en el número 1 que se enumera a continuación. La principal diferencia entre estos dos son sus acciones de fusión. Un producto amorfo no tiene un punto de fusión preciso, pero se ablanda lentamente a medida que aumenta la temperatura. En comparación, un material semicristalino tiene un punto de fusión extremadamente agudo.

A continuación se enumeran algunos productos en oferta deDTG. Llame a un agente de DTG si necesita un producto detallado que no se indica aquí.

Polieterimida (PEI).

Este material se conoce comúnmente por su nombre comercial de Ultem y es un plástico amorfo con excepcionales propiedades térmicas y mecánicas. También es resistente al fuego incluso sin ningún ingrediente. Sin embargo, es necesario comprobar la resistencia particular a las llamas en la hoja de datos del producto. DTG suministra dos calidades de plásticos Ultem para impresión 3D.

Poliamida (PA).

La poliamida, que también se conoce con el nombre comercial de nailon, tiene excelentes propiedades cálidas y resistentes, especialmente cuando se combina con ingredientes y materiales de relleno. Además de esto, el nailon es extremadamente resistente a la abrasión. DTG proporciona una variedad de nailon resistentes a la temperatura con muchos materiales de relleno diferentes, como se muestra a continuación.

Fotopolímeros.

Los fotopolímeros son plásticos distintos que se polimerizan sólo bajo el impacto de una fuente de energía externa como la luz ultravioleta o un mecanismo óptico particular. Estos materiales se pueden utilizar para producir piezas impresas de alta calidad con geometrías complejas que no son posibles con otras tecnologías de fabricación. Dentro de la categoría de fotopolímeros, DTG ofrece 2 plásticos resistentes al calor.