Los plásticos para moldeo por inyección son materiales plásticos que se calientan y funden bajo condiciones específicas de temperatura y presión, se inyectan en moldes mediante máquinas de moldeo por inyección y se solidifican con la forma deseada tras enfriarse. Estos plásticos deben cumplir ciertos requisitos físicos, químicos y de procesamiento para garantizar un llenado uniforme del molde, un moldeo estable y productos de alta calidad durante el proceso de moldeo por inyección.
En este artículo, enumeraremos 16 tipos comunes de materiales plásticos para moldeo por inyección. Es importante tener en cuenta que algunos de estos materiales presentan limitaciones o requieren condiciones especiales durante el proceso de moldeo por inyección.
16 tipos comunes de materiales plásticos para moldeo por inyección
PE (polietileno)
El PE es un polímero termoplástico, dividido en LDPE (polietileno de baja densidad) y HDPE (polietileno de alta densidad) según su densidad. El LDPE tiene una flexibilidad extremadamente alta y una excelente transparencia, con una elongación a la rotura >500%; el HDPE tiene una alta dureza y resistencia, con una resistencia a la tracción ≥30MPa. Posee una excelente estabilidad química, es resistente a ácidos, álcalis y disolventes orgánicos, y prácticamente no reacciona con ninguna sustancia química. Su resistencia al calor es media: LDPE ≤80℃, HDPE ≤120℃. Ofrece un excelente aislamiento eléctrico, con una resistividad superficial de hasta 10¹⁸Ω·cm. Su resistencia a la intemperie es baja, por lo que requiere la adición de un estabilizador UV para prolongar su vida útil.
Aplicaciones : El LDPE se utiliza principalmente en películas para envasado de alimentos, películas agrícolas y bolsas de plástico; el HDPE se utiliza ampliamente en tuberías (de agua potable y drenaje, y tuberías de gas), contenedores de inyección (cajas de transporte, paletas), fibras y telas no tejidas. Además, el HDPE también se utiliza para fabricar grandes tanques de almacenamiento, contenedores de basura, etc.
Consideraciones : El LDPE es adecuado para moldeo por inyección, temperatura de procesamiento 160-200℃, temperatura del molde 30-60℃, adecuado para estructuras complejas de paredes delgadas; HDPE temperatura de procesamiento 180-260℃, temperatura del molde 50-80℃. La temperatura de procesamiento debe controlarse para evitar el sobrecalentamiento y la descomposición. El LDPE tiene una excelente fluidez pero es propenso a la fractura por fusión a alta temperatura; el HDPE tiene una alta resistencia a la fusión, adecuado para piezas estructurales. Ambos materiales no son sensibles a la humedad y no requieren secado. Para uso en exteriores, se debe agregar negro de humo para resistencia a los rayos UV, o un recubrimiento superficial para protección. La resistencia a bajas temperaturas debe considerar la fragilidad a bajas temperaturas, y la resistencia al frío puede mejorarse mediante modificación de la mezcla (como agregar polietileno metalocénico) si es necesario.
PP (polipropileno)
El PP tiene una baja densidad (0.9-0.91 g/cm³), es ligero y el tipo de plástico de menor densidad entre los de uso general. Presenta una alta resistencia a la corrosión química y es resistente a la mayoría de los ácidos, álcalis y disolventes orgánicos, pero se degrada a altas temperaturas y al contacto prolongado con oxidantes fuertes. Presenta un buen rendimiento a altas temperaturas, con un punto de fusión de 160-170 °C y una temperatura de uso prolongado de hasta 130 °C. La resistencia al impacto depende de la modificación del endurecimiento; el PP sin modificar presenta baja tenacidad a bajas temperaturas y es frágil. Presenta una resistencia a la intemperie media y se envejece fácilmente bajo la radiación UV; requiere la adición de un estabilizador UV para prolongar su vida útil. Es fácil de procesar y tiene buena fluidez, por lo que es adecuado para productos moldeados por inyección con formas complejas.
Aplicaciones : Se utiliza en la industria automotriz para fabricar parachoques, marcos de paneles de instrumentos, piezas interiores y piezas decorativas exteriores; en electrodomésticos como carcasas, contenedores, ventiladores, cubiertas, etc.; en artículos de uso diario como palanganas, cubos y juguetes de plástico; en equipos médicos para piezas que requieren desinfección a alta temperatura; en la industria textil para producir fibras de polipropileno utilizadas en cuerdas, textiles y materiales filtrantes.
Consideraciones : El PP es adecuado para moldeo por inyección, temperatura de procesamiento 180-260℃, temperatura del molde 40-80℃. Las materias primas deben secarse hasta un contenido de humedad <0.1% para evitar la hidrólisis y la reducción del peso molecular a alta temperatura. El PP sin endurecer tiene un rendimiento deficiente a bajas temperaturas y necesita ser endurecido mediante la mezcla con caucho o el uso de agentes endurecedores (como EPDM, SEBS). Sensible a los rayos UV, debe agregar negro de humo u otros estabilizadores UV para uso en exteriores. Evite el contacto prolongado con oxidantes fuertes e hidrocarburos aromáticos para prevenir la degradación del rendimiento. Sus características de fácil flujo son adecuadas para piezas estructurales complejas y de paredes delgadas, y se recomienda un llenado rápido del molde y una estrategia de presión de mantenimiento adecuada.
PVC (cloruro de polivinilo)
El PVC es diverso y se puede dividir en rígido (no plastificado o ligeramente plastificado) y flexible (fuertemente plastificado) según su contenido de plastificante. El PVC rígido presenta alta resistencia mecánica, resistencia química y buena resistencia térmica (≤60 °C), pero baja flexibilidad; el PVC flexible presenta buena flexibilidad, pero su resistencia y resistencia térmica disminuyen. Presenta una alta resistencia química, resistencia a ácidos, álcalis y aceites, pero no a disolventes orgánicos ni a algunos oxidantes. El rendimiento del procesamiento depende de los aditivos, y la elección de los estabilizantes requiere atención. El tipo de plastificante (como los ftalatos) influye en el respeto al medio ambiente, por lo que es necesario seleccionar aditivos respetuosos con el medio ambiente.
Aplicaciones : PVC rígido: tuberías (de agua potable y gas), perfiles de ventanas, materiales para suelos, vallas exteriores; PVC flexible: revestimientos de cables y alambres, revestimientos de suelos, tubos médicos, juguetes; materiales decorativos (cuero artificial, papel pintado); interiores y piezas decorativas para automóviles.
Consideraciones : El PVC rígido es apto para moldeo por inyección (requiere un sistema de enfriamiento de molde adecuado), temperatura de procesamiento de 160-200 °C, temperatura del molde de 30-60 °C. Se deben agregar estabilizadores durante el procesamiento para prevenir la descomposición, y se recomiendan estabilizadores térmicos ecológicos (como compuestos de calcio-zinc). El PVC flexible tiene poca resistencia al calor y no es apto para aplicaciones de alta temperatura; la flexibilidad debe ajustarse mediante plastificantes, pero su sostenibilidad ambiental es limitada. Posee una fuerte resistencia química, pero no es resistente a la gasolina, disolventes de benceno ni oxidantes fuertes. Es sensible a los rayos UV, por lo que se deben agregar estabilizadores UV para uso en exteriores. En cuanto a los aspectos ambientales, se debe prestar atención al tipo de plastificantes, preferiblemente sin plomo, estabilizadores sin cadmio y plastificantes que cumplan con los estándares de grado alimenticio. Se generará gas cloruro de hidrógeno durante el procesamiento, por lo que se requieren sistemas de tratamiento de gases de escape y residuales para garantizar un entorno operativo seguro.
PS (poliestireno)
El PS presenta alta transparencia (transmisión de luz del 88%), fácil de procesar, buena fluidez y rigidez, pero presenta una fragilidad considerable. Presenta baja resistencia al impacto por entalla, baja resistencia al calor (≤80 °C) y se ablanda y deforma fácilmente a altas temperaturas. Tiene buena estabilidad química, es resistente a ácidos, álcalis y disolventes orgánicos, pero presenta baja absorción de humedad y no requiere secado. Presenta una resistencia a la intemperie media y es sensible a los rayos UV. Requiere la adición de un estabilizador UV.
Aplicaciones : Vajilla desechable, juguetes, artículos de papelería; lentes ópticas, instrumentos de visualización; embalaje de productos electrónicos; material de papelería y educativo; componentes sin contacto de dispositivos médicos.
Consideraciones : El PS es adecuado para moldeo por inyección, temperatura de procesamiento 180-240℃, temperatura del molde 40-80℃. Buena fluidez, adecuado para productos de formas complejas, pero propenso a la deformación a altas temperaturas. Baja resistencia al impacto, puede mejorarse con un material modificado de alto impacto (HIPS), pero la transparencia y el brillo disminuyen. Sensible a los rayos UV, la exposición prolongada requiere la adición de estabilizadores UV. El secado de la materia prima no requiere tratamiento especial, pero evite la humedad que causa degradación del rendimiento. Buena resistencia a la corrosión química, pero no resistente a disolventes polares (como etanol, acetona) ni a oxidantes fuertes. Buena estabilidad dimensional, adecuado para piezas estructurales y decorativas de carga ligera.
ABS (copolímero de acrilonitrilo butadieno estireno)
El ABS ofrece un excelente rendimiento integral, combinando resistencia, tenacidad y fluidez. Su resistencia a la tracción se encuentra entre 40 y 60 MPa y su resistencia al impacto por entalladura es ≥15 kJ/m², lo que lo hace robusto y resistente a los impactos. Su brillo superficial es de hasta 85 o superior, lo que lo hace fácil de pintar y galvanizar. Presenta una gran resistencia química, resistente a ácidos, álcalis y la mayoría de los disolventes orgánicos, aunque el contacto prolongado con oxidantes fuertes puede causar degradación. Presenta una resistencia térmica moderada, con una temperatura de uso prolongada ≤80 ℃, por encima de la cual se ablanda y deforma. Presenta baja resistencia a la intemperie; la exposición a los rayos UV provoca amarilleamiento del material, por lo que es necesario añadir un estabilizador UV para mejorar su rendimiento.
Aplicaciones : Se utiliza ampliamente en componentes interiores de automóviles (como salpicaderos y paneles de puertas), componentes exteriores (rejillas y carcasas de espejos), carcasas de electrodomésticos (paneles de frigoríficos y lavadoras) y carcasas de productos electrónicos. El ABS también se utiliza mucho en la industria del juguete debido a su fácil procesamiento y al cumplimiento de las normas de seguridad. Además, el ABS se encuentra habitualmente en equipos de automatización de oficinas (como carcasas de impresoras y fotocopiadoras).
Consideraciones : El ABS se puede moldear directamente por inyección. Se recomienda una temperatura de procesamiento de 180-250 °C y una temperatura del molde de 40-80 °C. Tenga en cuenta que el material se ablanda por encima de los 80 °C, y su resistencia al calor puede mejorarse mediante la adición de aditivos (como SAN o ASA). La materia prima debe secarse antes del procesamiento (contenido de humedad <0.1 %) para evitar la hidrólisis y la consiguiente disminución de las propiedades mecánicas. Para uso en exteriores, se debe añadir negro de humo u otros estabilizadores UV para evitar el amarilleamiento. Al mezclarlo con otros materiales (como PC o PVC), es necesario ajustar los parámetros de procesamiento para evitar su descomposición.
PA (Poliamida, Nailon)
El PA presenta alta resistencia (resistencia a la tracción ≥70 MPa), alta tenacidad (resistencia al impacto con entalla ≥5 kJ/m²), excelente resistencia al desgaste y propiedades autolubricantes. Presenta una alta absorción de agua, con una tasa equilibrada de absorción de agua del 2-8 %, que se ve afectada significativamente por la humedad, y la absorción de humedad aumenta en entornos de alta temperatura. Su resistencia térmica depende de la modificación del refuerzo; tras el refuerzo con fibra de vidrio (GF30%), puede soportar temperaturas de hasta 150 °C. La estabilidad dimensional se ve afectada por la absorción de humedad y requiere un tratamiento de presecado. Presenta una alta resistencia química, resistente al aceite y a los álcalis, pero sensible a los ácidos fuertes y a algunos disolventes.
Aplicaciones : En la industria automotriz, se utiliza para fabricar piezas periféricas del motor, tuberías de combustible y juntas; en maquinaria, para cojinetes, engranajes y componentes de ejes; en electrónica y electrodomésticos, para conectores, carcasas de interruptores y cubiertas eléctricas; en maquinaria textil, para filamentos de fibra química e hilos especiales; y en artículos de uso diario como suelas de calzado deportivo y cinturones de seguridad.
Consideraciones : La PA es adecuada para moldeo por inyección, temperatura de procesamiento 220-300℃ (dependiendo del grado), temperatura del molde 40-90℃. Se requiere un secado completo antes del procesamiento hasta un contenido de humedad <0.2% para evitar la hidrólisis durante el proceso que puede causar rotura de la cadena molecular y afectar las propiedades mecánicas. El procesamiento a alta temperatura (>300℃) es propenso a la descomposición y generación de humo, por lo que la temperatura de procesamiento y el tiempo de residencia deben controlarse. Tiene poca resistencia a bajas temperaturas, la fragilidad aumenta por debajo de -40℃, se recomienda usar grados de PA endurecidos. El refuerzo de fibra de vidrio puede mejorar la resistencia al calor y la rigidez, pero puede sacrificar la tenacidad. Evite la concentración de tensiones en el diseño y realice un tratamiento de recocido si es necesario. Tiene buena resistencia a la corrosión química, pero se debe considerar el tipo de medio de contacto para evitar disolventes que sean sensibles a la PA.
PC (policarbonato)
El PC ofrece excelente transparencia y resistencia al impacto, una transmitancia de luz ≥90 % y una resistencia al impacto con entalla que puede alcanzar los 60-120 kJ/m². Excelente resistencia al calor, manteniendo un rendimiento estable de -40 °C a 120 °C, y resistencia al calor a largo plazo hasta 140 °C. Alta estabilidad dimensional, con un coeficiente de expansión lineal (CTE) de tan solo 60-80 ppm/°C. Buena resistencia química, aunque puede producirse agrietamiento por tensión al exponerse a álcalis fuertes y disolventes de hidrocarburos aromáticos. Resistencia moderada a la intemperie; el uso en exteriores a corto plazo no muestra cambios evidentes; el uso a largo plazo requiere la adición de estabilizadores UV.
Aplicaciones : Ampliamente utilizado en instrumentos ópticos, como lentes de gafas, lentes de cámaras, componentes de microscopios; utilizado en electrónica y electrodomésticos para la fabricación de pantallas, cubiertas protectoras, carcasas de teléfonos; en la industria automotriz para cubiertas de faros, cubiertas transparentes de tablero; equipos médicos como gafas y protectores transparentes.
Consideraciones : El PC es apto para moldeo por inyección, con una temperatura de procesamiento de 230-320 °C. Se recomienda una temperatura del molde de 80-120 °C para reducir las tensiones internas. El contenido de humedad debe ser inferior al 0.02 % y debe secarse completamente antes del procesamiento; de lo contrario, la hidrólisis provocará el empañamiento del material. Se descompone fácilmente a altas temperaturas (>250 °C), por lo que se debe evitar un tiempo de exposición prolongado. Para mejorar la resistencia al calor y al impacto, se pueden añadir cargas como fibra de vidrio (GF) o carbonato de calcio, aunque esto afectará a la transparencia. Es importante evitar puntos de concentración de tensiones en el diseño y realizar un tratamiento térmico si es necesario.
PMMA (Polimetilmetacrilato, Acrílico)
El PMMA posee alta transparencia y excelentes propiedades ópticas, con una transmitancia de luz de hasta el 92%, excelente resistencia a la intemperie y se mantiene transparente incluso después de más de 10 años de uso en exteriores. Su superficie presenta una alta dureza (dureza Mohs 5) y buena resistencia al desgaste, aunque es más frágil que el vidrio. Presenta una alta resistencia química; los ácidos, álcalis y aceites comunes tienen poco efecto, pero los disolventes orgánicos (como la acetona y el diclorometano) disuelven o hinchan la superficie. Presenta una resistencia térmica moderada, con una temperatura de distorsión térmica de aproximadamente 100-120 °C y una temperatura de transición vítrea de 105 °C.
Aplicaciones : Ampliamente utilizado en la industria publicitaria para cajas de luz, expositores; en el campo de la óptica para la fabricación de lentes, placas guía de luz, cubiertas de iluminación; en la construcción para paneles de iluminación natural, materiales de partición; utilizado en la industria automotriz para cubiertas de faros, piezas interiores; en dispositivos médicos para la fabricación de componentes de instrumentos ópticos.
Consideraciones : El PMMA es apto para moldeo por inyección, con una temperatura de procesamiento de 180-250 °C y una temperatura del molde de 40-80 °C. Se debe controlar la velocidad y la temperatura de enfriamiento para evitar tensiones internas, y se recomienda un tratamiento térmico para eliminarlas. Presenta baja absorción de humedad; se recomienda secarlo hasta alcanzar un contenido de humedad inferior al 0.04 % antes del procesamiento, ya que de lo contrario podrían aparecer burbujas y defectos superficiales. Es muy frágil; se deben evitar concentraciones de tensión pronunciadas en el diseño. Tiene poca resistencia a los disolventes; se debe evitar el contacto con acetona, alcohol y otros disolventes orgánicos. Para un uso prolongado en exteriores, se deben añadir absorbentes de rayos UV para retrasar el envejecimiento.
PBT (tereftalato de polibutileno)
El PBT posee buenas propiedades mecánicas y estabilidad dimensional, con una resistencia a la tracción ≥50 MPa y una alta resistencia a la flexión. Presenta baja absorción de agua (<0.1%), excelente aislamiento eléctrico y se puede utilizar como material para circuitos impresos. Tiene buena resistencia química, resistente al aceite y a los álcalis, pero una resistencia media a los ácidos. Alta resistencia térmica, con una temperatura de transición vítrea (Tg) de alrededor de 80 °C, soportando temperaturas de hasta 120 °C tras el refuerzo. Fácil de procesar, buena fluidez y apto para el moldeo por inyección rápido.
Aplicaciones: Conectores electrónicos para automóviles, componentes de sistemas de encendido; terminales para electrodomésticos, bases de interruptores; enchufes electrónicos y eléctricos, relés; tejidos de fibra (como compuestos reforzados con fibra).
Consideraciones: El PBT es apto para moldeo por inyección, con una temperatura de procesamiento de 220-260 °C y una temperatura del molde de 40-80 °C. Es importante prestar atención al secado, manteniendo un contenido de humedad inferior al 0.03 %, para evitar la hidrólisis. Los grados reforzados con fibra de vidrio mejoran la resistencia al calor y las propiedades mecánicas, aunque reducen ligeramente la fluidez. Su resistencia a la intemperie es media; se requiere la adición de un estabilizador UV para su uso en exteriores. Presenta una buena resistencia al arco eléctrico, lo que lo hace adecuado para aplicaciones electrónicas y eléctricas. Es necesario controlar la temperatura durante el procesamiento para evitar la generación de gases de descomposición. El enfriamiento del molde debe ser rápido para reducir la deformación.
PET (tereftalato de polietileno)
El PET presenta una excelente transparencia (transmisión de luz ≥85%), resistencia mecánica (resistencia a la tracción ≥50 MPa) y resistencia a la corrosión química. Su alta cristalinidad requiere presecado antes del procesamiento, y sus propiedades mecánicas disminuyen tras la absorción de humedad. Presenta buena resistencia térmica, soportando altas temperaturas a corto plazo y a largo plazo hasta 120-130 °C. Buen aislamiento eléctrico, ideal para componentes electrónicos. Alta estabilidad dimensional, ideal para moldeo por inyección de precisión.
Aplicaciones: Botellas de bebidas, envases de alimentos; tejidos de fibra (poliéster, tejidos de PET); lentes ópticas, paneles de visualización; carcasas electrónicas y eléctricas; material base reforzado para plásticos de ingeniería.
Consideraciones: El PET es apto para moldeo por inyección; se recomienda el secado (contenido de humedad <50 ppm), temperatura de procesamiento de 260-290 °C, temperatura del molde de 30-70 °C. Los grados reforzados con fibra de vidrio mejoran la resistencia al calor y la resistencia mecánica, pero disminuyen la transparencia. Evite el contacto con ácidos fuertes, álcalis fuertes y disolventes orgánicos durante su uso prolongado. Posee una alta estabilidad dimensional, lo que lo hace adecuado para productos de alta precisión. Se recomienda el uso de agentes de protección contra la intemperie para prolongar su vida útil en exteriores.
HIPS (poliestireno de alto impacto)
El HIPS es un plástico de ingeniería modificado mediante la adición de endurecedores de caucho a la matriz de PS. Su resistencia al impacto es de 5 a 10 veces superior a la del PS convencional. Presenta buena coloración y procesabilidad, y su superficie es lisa y brillante. Presenta una resistencia química media, baja resistencia a ácidos y álcalis, por lo que no es apto para entornos altamente corrosivos. Baja resistencia al calor, con una temperatura de uso prolongada ≤80 °C, y se ablanda fácilmente a altas temperaturas. Su estabilidad dimensional es aceptable, pero presenta una contracción importante a altas temperaturas, por lo que el diseño del molde requiere atención. Excelente resistencia al impacto, pero su transparencia y brillo son ligeramente inferiores a los del PS.
Aplicación: Carcasas de electrodomésticos (como carcasas de televisores y lavadoras), juguetes, artículos de papelería, artículos de uso diario, piezas para el interior de automóviles (como paneles de puertas y componentes del salpicadero).
Consideraciones: El HIPS es adecuado para moldeo por inyección, temperatura de procesamiento 180-240℃, temperatura del molde 40-80℃. Es necesario elegir endurecedores de alta calidad para evitar la degradación del rendimiento debido al envejecimiento. Se ablanda fácilmente a altas temperaturas, evite el procesamiento prolongado a altas temperaturas o elija grados de HIPS modificados resistentes al calor. La estabilidad dimensional se ve afectada por la temperatura, el sistema de enfriamiento del molde y los parámetros de presión de mantenimiento deben ajustarse. La resistencia a la intemperie es media, se recomiendan estabilizadores UV para uso en exteriores. Seque la materia prima hasta un contenido de humedad <0.1% para evitar vetas plateadas y burbujas causadas por la humedad. Evite el diseño de concentración de tensiones, ya que los endurecedores pueden reducir la resistencia al agrietamiento por tensión.
PPS (sulfuro de polifenileno)
El PPS presenta una excelente resistencia térmica (temperatura de uso continuo de 200-240 °C) y una excelente resistencia química (prácticamente resistente a todos los reactivos). Posee propiedades mecánicas equilibradas, alta rigidez y buena tenacidad. Presenta una estabilidad dimensional muy alta y un coeficiente de expansión térmica muy bajo. Posee un excelente aislamiento eléctrico y se puede utilizar como material para componentes electrónicos de alta frecuencia. Posee buena autolubricación y un bajo coeficiente de fricción.
Aplicaciones: Industria automotriz (sistema de tratamiento de gases de escape, sensores); electrónica y electricidad (conectores de alta temperatura, sustratos); equipos químicos (tuberías resistentes a la corrosión, piezas de bombas); industria aeroespacial (componentes de alta temperatura).
Consideraciones: El PPS es apto para moldeo por inyección, con una temperatura de procesamiento de 280-340 °C y una temperatura del molde de 120-160 °C. Se recomienda un presecado para reducir su contenido de humedad y prevenir la hidrólisis. Posee una excelente resistencia al calor y a la corrosión, lo que lo hace adecuado para condiciones extremas. Su procesamiento es complejo y requiere máquinas de inyección y moldes de alto rendimiento. El diseño del molde necesita un sistema de ventilación optimizado para evitar la retención de gases. Se requieren estabilizadores UV para uso en exteriores, pero su elevado coste debe considerarse detenidamente.
PTFE (politetrafluoroetileno, El Teflón)
El PTFE es conocido como el "Rey de los Plásticos", con una estabilidad química excepcional y una reacción prácticamente nula con cualquier sustancia química. Excelente resistencia a altas y bajas temperaturas (de -196 °C a 260 °C), alta estabilidad dimensional y bajo coeficiente de expansión térmica. Excelente aislamiento eléctrico, constante dieléctrica y pérdida dieléctrica muy bajas, ideal para aplicaciones de alta frecuencia. Buena autolubricación, coeficiente de fricción muy bajo (de tan solo 0.04) y excelente antiadherencia. Propiedades mecánicas relativamente blandas, baja resistencia a la tracción, baja resistencia al desgaste y fácil deformación por fluencia durante el uso prolongado. Alta dificultad de procesamiento, requiere un proceso de sinterización a alta temperatura.
Aplicaciones: Industria química (tuberías, válvulas y revestimientos resistentes a la corrosión); electrónica y electricidad (materiales aislantes de alta frecuencia, aislamiento de cables); industria aeroespacial (sellos, materiales aislantes de alta temperatura); industria alimentaria (revestimientos antiadherentes, revestimientos de equipos de procesamiento de alimentos); sector médico (vasos sanguíneos artificiales, sellos).
Consideraciones: El PTFE requiere un proceso de sinterización; el moldeo por inyección convencional no es adecuado. Sin embargo, dado que los usuarios pueden necesitar comprender las características del material plástico, en resumen: alta dificultad de procesamiento, requiere alta temperatura (350-400 ℃) y equipo especializado. Fuerte resistencia química, adecuado para entornos corrosivos, pero muy alto costo de procesamiento. Excelente resistencia al calor, pero poca tenacidad a bajas temperaturas, necesita mejorarse mediante la modificación del relleno. Excelente antiadherencia, es necesario evitar que se adhiera al molde durante el procesamiento. Alto costo, recomendado solo para aplicaciones en condiciones extremas. Excelente resistencia a la intemperie, no se necesita protección especial para uso en exteriores. Los gases que contienen flúor generados durante el procesamiento deben controlarse estrictamente para cumplir con los requisitos ambientales.
UPE (polietileno de peso molecular ultraalto, UHMWPE)
El UPE tiene un peso molecular ultraalto (generalmente >1.5 millones g/mol), lo que lo convierte en el mejor del mundo en resistencia al desgaste (coeficiente de fricción <0.1), excelente autolubricación y alta resistencia al impacto (resistencia al impacto con entalla ≥100 kJ/m²). Alta resistencia química, resistente a ácidos, álcalis y disolventes orgánicos, y buen aislamiento eléctrico. Presenta baja densidad, pero no alta resistencia (resistencia a la tracción ≈30-40 MPa), baja resistencia térmica (≤100 ℃) y baja temperatura de transición vítrea. Excelente tenacidad a bajas temperaturas, manteniendo el rendimiento a -269 ℃. Sin embargo, debido a su baja temperatura de deformación térmica, no es adecuado para entornos de alta temperatura.
Aplicaciones: Maquinaria de transporte (deslizadores, guías, revestimientos resistentes al desgaste); industria textil (piezas de cintas transportadoras, componentes de hilado); prótesis médicas, piezas dentales; maquinaria para el procesamiento de alimentos (piezas resistentes al desgaste, juntas); revestimientos resistentes a la corrosión en la industria química; ingeniería naval y piezas de barcos.
Consideraciones: El UPE es difícil de inyectar (requiere equipo y proceso especiales), la temperatura de procesamiento es de 200-240℃, la temperatura del molde debe controlarse estrictamente. Debido a su alto peso molecular, la viscosidad de la masa fundida es extremadamente alta, requiere una máquina de inyección de alto torque y un diseño de tornillo especial. Fuerte resistencia química, pero no es adecuado para entornos de alta temperatura, se ablanda fácilmente por encima de 100℃ para uso prolongado. Buena resistencia al impacto, pero el rendimiento disminuye a altas temperaturas. El diseño del molde debe prestar atención para evitar el atrapamiento de gas durante el procesamiento. La resistencia al desgaste es su mayor ventaja, la selección del modelo debe basarse en la carga. Alto costo, recomendado para entornos extremadamente resistentes al desgaste. Buena resistencia a la intemperie, el impacto UV en uso exterior debe prestar atención, el rendimiento antienvejecimiento puede mejorarse con aditivos.
PEEK (poliéter éter cetona)
El PEEK es un plástico termoplástico de ingeniería de alto rendimiento con excelente resistencia al calor, con temperaturas de uso continuo de hasta 250 °C, y puede utilizarse durante periodos cortos incluso a temperaturas más altas. Presenta una alta resistencia a la corrosión química, prácticamente inalterado por cualquier medio químico, incluyendo ácidos fuertes, álcalis fuertes y disolventes orgánicos. Posee excelentes propiedades mecánicas, con una resistencia a la tracción ≥90 MPa, que equilibra rigidez y tenacidad, con excelente resistencia a la fluencia y resistencia a la fatiga. Posee un buen aislamiento eléctrico, una constante dieléctrica estable y una rigidez dieléctrica de hasta 25 kV/mm. Posee buena estabilidad dimensional y un bajo coeficiente de expansión térmica (CTE <5 ppm/℃), ideal para la fabricación de piezas de precisión. Posee buena autolubricación y bajo coeficiente de fricción, lo que lo hace ampliamente utilizado en piezas resistentes al desgaste.
Aplicaciones: En el sector aeroespacial, se utiliza para fabricar piezas de motor resistentes a altas temperaturas y materiales aislantes; en dispositivos médicos, se utiliza para fabricar articulaciones artificiales, implantes dentales e instrumental quirúrgico; en la industria electrónica y eléctrica, para fabricar conectores de alta temperatura, sustratos resistentes a altas temperaturas y componentes de aislamiento eléctrico; en la industria química, para juntas y tuberías resistentes a la corrosión; en la industria automotriz, para piezas resistentes a altas temperaturas y refuerzos estructurales.
Consideraciones: El PEEK es adecuado para el moldeo por inyección , pero su procesamiento es relativamente difícil. Se recomienda utilizar una temperatura de procesamiento de 350-400 ℃, y la temperatura del molde debe alcanzar 150-200 ℃ para garantizar un buen moldeo y estabilidad dimensional. Las materias primas deben ser de alta pureza, presecadas a un contenido de humedad <0.02 % para evitar la hidrólisis durante el procesamiento. Los requisitos de equipo son altos, se necesitan materiales resistentes a altas temperaturas y alto torque (como una máquina de moldeo por inyección especial para PEEK, acero para moldes de alta temperatura). El diseño del molde debe optimizar el sistema de alimentación y el sistema de ventilación para evitar líneas de soldadura y defectos de burbujas. El ciclo de procesamiento es largo, se necesita controlar el tiempo de presión de mantenimiento y la velocidad de enfriamiento. El costo del material es alto, se recomienda su uso en escenarios con altos requisitos de rendimiento.
POM (Polioximetileno, también llamado Acetal o Delrin)
El POM presenta una excelente rigidez y dureza, resistencia a la tracción ≥60 MPa, excelente resistencia al desgaste, bajo coeficiente de fricción (solo 0.15) y excelentes propiedades autolubricantes. Presenta una estabilidad dimensional extremadamente alta, una tasa de absorción de agua <0.2 %, se ve poco afectado por la humedad y mantiene una precisión de ajuste estable a largo plazo. Es resistente a la corrosión química, a ácidos, álcalis y a la mayoría de los disolventes orgánicos, pero no a ácidos fuertes como el ácido sulfúrico concentrado y el ácido nítrico concentrado. Su resistencia al calor es media, con una temperatura de uso prolongada ≤120 °C y se descompone fácilmente a altas temperaturas.
Aplicaciones: En la industria automotriz se utiliza para fabricar engranajes de precisión, cojinetes y componentes deslizantes; en la industria de la maquinaria para fabricar piezas de equipos de automatización y rieles guía; en electrónica y electricidad como conectores y carcasas de interruptores; también se utiliza ampliamente en instrumentos de precisión y electrodomésticos.
Consideraciones: El POM es adecuado para moldeo por inyección, temperatura de procesamiento 160-210℃, temperatura del molde 60-100℃. Debe secarse completamente antes del procesamiento hasta un contenido de humedad <0.2%, de lo contrario se generará gas formaldehído a alta temperatura, lo que afectará el rendimiento del producto. Evite el procesamiento prolongado a alta temperatura para prevenir la degradación del material. La fragilidad aumenta a bajas temperaturas (<-40℃), por lo que es necesario utilizar refuerzo de fibra de vidrio para mejorar la resistencia a bajas temperaturas. El diseño del molde debe prestar atención al sistema de ventilación para evitar que el gas cause poros o defectos superficiales. Si existen requisitos especiales de lubricación, se puede seleccionar aceite de silicona u otros aditivos.
Finalmente, si está considerando qué material es el adecuado para su proyecto, generalmente, al comprender las características de estos plásticos, podemos tomar una buena decisión. Pero si aún tiene dudas, puede intentar primero con prototipos de lotes pequeños, luego verificar el efecto del moldeo y observar el rendimiento del producto en su entorno de uso. La ventaja de esto es que evita tener que rehacer el trabajo o desechar piezas después de la producción en masa.
Además, no olvide consultar con la empresa que le presta el servicio de moldeo por inyección, como por ejemplo rjcmold, una fábrica con más de 20 años de experiencia en servicios de moldeo por inyección , que puede proporcionarle asistencia técnica gratuita.
Artículo relacionado: Cómo elegir el plástico adecuado para el moldeo por inyección
