Que son os plásticos resistentes á calor?

Os plásticos utilízanse en practicamente todos os mercados debido á súa facilidade de fabricación, ao seu baixo custo e á súa ampla gama de propiedades. Ademais dos plásticos básicos típicos, existe unha clase de sofisticados plásticos inmunes á calor.plásticosque poden soportar niveis de temperatura que non poden. Estes plásticos utilízanse en aplicacións sofisticadas onde é esencial unha combinación de resistencia á calor, resistencia mecánica e resistencia ás altas temperaturas. Esta publicación explicará que son os plásticos resistentes á calor e por que son tan vantaxosos.

Que é o plástico resistente á calor?

Un plástico resistente á calor é normalmente calquera tipo de plástico que teña un nivel de temperatura de uso continuo superior a 150 °C (302 °F) ou unha resistencia á exposición directa temporal de 250 °C (482 °F) ou máis. Noutras palabras, o produto pode soportar procedementos a máis de 150 °C e pode soportar períodos breves a 250 °C ou superiores. Ademais da súa resistencia á calor, estes plásticos adoitan ter propiedades mecánicas fenomenais que a miúdo tamén poden igualar as dos metais. Os plásticos resistentes á calor poden adoptar a forma de termoplásticos, termoestables ou fotopolímeros.

Os plásticos están compostos por longas cadeas moleculares. Cando se quentan, as unións entre estas cadeas dananse, o que fai que o produto se desconxele. Os plásticos con temperaturas de fusión baixas adoitan estar compostos por aneis alifáticos, mentres que os plásticos de alta temperatura están formados por aneis aromáticos. No caso dos aneis aromáticos, é necesario danar dúas unións químicas (en comparación coa unión única dos aneis alifáticos) antes de que a estrutura se rompa. Polo tanto, é máis difícil fundir estes produtos.

Ademais da química subxacente, a resistencia á calor dos plásticos pódese mellorar utilizando ingredientes. Un dos aditivos máis comúns para mellorar a resistencia á temperatura é a fibra de vidro. As fibras tamén teñen a vantaxe adicional de aumentar a estanqueidade total e a resistencia do material.

Existen varias técnicas para identificar a resistencia á calor dun plástico. As máis importantes enuméranse aquí:

• Nivel de temperatura de deflexión por calor (HDT): esta é a temperatura á que o plástico se deformará baixo uns lotes predefinidos. Esta medida non ten en conta os posibles efectos a longo prazo no produto se esa temperatura se mantén durante períodos de tempo prolongados.
• Temperatura de cambio de estado do vidro (Tg): no caso dun plástico amorfo, a Tg describe a temperatura á que o material se transforma en gomoso ou viscoso.
• Temperatura de uso continuo (CUT): especifica a temperatura óptima á que o plástico pode utilizarse constantemente sen danos substanciais nas súas partes mecánicas durante a vida útil do deseño da peza.

Por que usar plásticos resistentes á calor?

Os plásticos úsanse amplamente. Non obstante, por que alguén usaría plásticos para aplicacións de alta temperatura cando os aceiros adoitan executar as mesmas características en gamas de temperatura moito máis amplas? Aquí tes algunhas razóns polas que:

1. Menor peso: os plásticos son máis lixeiros que os metais. Polo tanto, son excelentes para aplicacións nos mercados de vehículos e aeroespaciais que dependen de elementos lixeiros para mellorar a eficacia xeral.
2. Resistencia á ferruxe: algúns plásticos teñen unha resistencia á ferruxe moito mellor que os aceiros cando se expoñen a unha ampla variedade de produtos químicos. Isto pode ser esencial para aplicacións que implican tanto calor como atmosferas adversas como as que se atopan na industria química.
3. Flexibilidade de fabricación: os compoñentes de plástico pódense fabricar empregando tecnoloxías de produción de alto volume como o moldeo por inxección. Isto dá lugar a pezas que son menos custosas por unidade que as súas contrapartes metálicas fresadas por CNC. As pezas de plástico tamén se poden fabricar empregando a impresión 3D, o que permite deseños complexos e unha maior flexibilidade de deseño que a que se podería conseguir mediante o mecanizado CNC.
4. Illante: os plásticos poden actuar como illantes térmicos e eléctricos. Isto fainos ideais onde a condutividade eléctrica pode danar dispositivos electrónicos sensibles ou onde a calor pode afectar negativamente o funcionamento dos compoñentes.

Tipos de plásticos resistentes a altas temperaturas

Hai dous grupos principais de termoplásticos: os plásticos amorfos e os semicristalinos. Os plásticos resistentes á calor pódense atopar en cada un destes grupos, como se mostra no número 1 que se indica a continuación. A principal diferenza entre estes dous reside na súa capacidade de fusión. Un produto amorfo non ten un punto de fusión preciso, senón que se amolece lentamente a medida que aumenta a temperatura. Un material semicristalino, en comparación, ten un punto de fusión moi preciso.

A continuación móstranse algúns produtos que se ofrecen deDTGChame a un axente de DTG se precisa un produto con detalles que non aparece aquí.

Polieterimida (PEI).

Este material coñécese comunmente polo seu nome comercial de Ultem e é un plástico amorfo con propiedades térmicas e mecánicas excepcionais. Tamén é resistente ás lapas mesmo sen ningún ingrediente. Non obstante, a resistencia ás lapas específica debe comprobarse na ficha técnica do produto. DTG subministra dúas calidades de plásticos Ultem para a impresión 3D.

Poliamida (PA).

A poliamida, que tamén se recoñece co nome comercial de nailon, ten excelentes propiedades de resistencia á calor, especialmente cando se combina con ingredientes e materiais de recheo. Ademais disto, o nailon é extremadamente resistente á abrasión. DTG ofrece unha variedade de nailons resistentes á temperatura con moitos materiais de recheo diferentes, como se mostra a continuación.

Fotopolímeros.

Os fotopolímeros son plásticos distintos que se polimerizan só baixo os efectos dunha fonte de enerxía externa como a luz ultravioleta ou un mecanismo óptico particular. Estes materiais pódense usar para producir pezas publicadas de alta calidade con xeometrías complexas que non son posibles con outras tecnoloxías de fabricación. Dentro da categoría de fotopolímeros, DTG ofrece dous plásticos resistentes á calor.