Plásticos de moldeo por inyección Se refiere a materiales plásticos que pueden calentarse y fundirse bajo condiciones específicas de temperatura y presión, inyectarse en cavidades de molde mediante máquinas de moldeo por inyección y solidificarse en la forma deseada tras enfriarse. Estos plásticos deben cumplir con ciertos requisitos físicos, químicos y de rendimiento de procesamiento para garantizar un llenado fluido 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 que se divide en LDPE (polietileno de baja densidad) y HDPE (polietileno de alta densidad) según su densidad. El LDPE posee una flexibilidad extremadamente alta y una excelente transparencia, con una elongación de rotura >500%; el HDPE posee una alta dureza y resistencia, con una resistencia a la tracción ≥30 MPa. Presenta 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 °C, HDPE ≤120 °C. Presenta un excelente aislamiento eléctrico y una resistividad superficial de hasta 10¹⁸Ω·cm. Presenta poca resistencia a la intemperie, por lo que requiere la adición de un estabilizador UV para prolongar su vida útil.
AplicacionesEl LDPE se utiliza principalmente en películas para envasado de alimentos, películas agrícolas y bolsas de plástico. El HDPE se usa ampliamente en tuberías (de suministro de agua y drenaje, de gas), contenedores de inyección (cajas de volteo, palés), 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 apto para moldeo por inyección, con una temperatura de procesamiento de 160-200 °C y una temperatura de molde de 30-60 °C, ideal para estructuras complejas de paredes delgadas; el HDPE, con una temperatura de procesamiento de 180-260 °C y una temperatura de molde de 50-80 °C. La temperatura de procesamiento debe controlarse para evitar el sobrecalentamiento y la descomposición. El LDPE presenta una excelente fluidez, pero es propenso a la fractura por fusión a altas temperaturas; el HDPE presenta una alta resistencia a la fusión, ideal para piezas estructurales. Ambos materiales son insensibles a la humedad y no requieren secado. Para uso en exteriores, se debe añadir negro de humo para la resistencia a los rayos UV o un recubrimiento superficial para su protección. La resistencia a bajas temperaturas debe tener en cuenta la fragilidad a bajas temperaturas, y la resistencia al frío puede mejorarse mediante modificaciones de la mezcla (como la adición de polietileno de metaloceno) 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 externas; en electrodomésticos como carcasas, contenedores, ventiladores, carcasas, etc.; en artículos de primera necesidad como palanganas de plástico, cubos, juguetes; 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 de filtrado.
Consideraciones El PP es apto para moldeo por inyección, con temperaturas de procesamiento de 180-260 °C y de molde de 40-80 °C. Las materias primas deben secarse hasta alcanzar un contenido de humedad inferior al 0.1 % para evitar la hidrólisis y la reducción del peso molecular a altas temperaturas. El PP sin endurecer presenta un rendimiento deficiente a bajas temperaturas y debe endurecerse mediante la mezcla de caucho o el uso de agentes endurecedores (como EPDM o SEBS). Es sensible a los rayos UV; para su uso en exteriores, debe añadirse negro de humo u otros estabilizadores UV. Evite el contacto prolongado con oxidantes fuertes e hidrocarburos aromáticos para evitar la degradación del rendimiento. Su fluidez es adecuada para piezas estructurales complejas y de paredes delgadas, por lo que 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 suministro de agua, tuberías de gas), perfiles de ventanas, materiales para pisos, cercas exteriores; PVC flexible: cubiertas de cables y alambres, cuero para pisos, tubos médicos, juguetes; materiales decorativos (cuero artificial, papel tapiz); piezas interiores y decorativas de automóviles.
Consideraciones El PVC rígido es adecuado para el moldeo por inyección (requiere un sistema de enfriamiento del molde adecuado), con una temperatura de procesamiento de 160-200 ℃ y una temperatura del molde de 30-60 ℃. Es necesario añadir estabilizadores durante el procesamiento para evitar la descomposición, y se recomiendan estabilizadores térmicos respetuosos con el medio ambiente (como compuestos de calcio y zinc). El PVC flexible tiene poca resistencia al calor y no es adecuado para aplicaciones de alta temperatura; la flexibilidad debe ajustarse mediante plastificantes, pero su respeto al medio ambiente es limitado. Presenta una fuerte resistencia química, pero no es resistente a la gasolina, los disolventes de benceno ni a los oxidantes fuertes. Sensible a los rayos UV, se deben añadir estabilizadores UV para su uso en exteriores. En cuanto a los aspectos medioambientales, es necesario prestar atención al tipo de plastificantes, preferiblemente estabilizadores sin plomo ni cadmio, y plastificantes que cumplan con los estándares de calidad alimentaria. Durante el procesamiento se generará gas de cloruro de hidrógeno, 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: Vajillas desechables, juguetes, artículos de papelería; lentes ópticas, instrumentos de exhibición; embalajes de productos electrónicos; artículos de papelería y educativos; componentes sin contacto de dispositivos médicos.
Consideraciones El PS es apto para moldeo por inyección, con temperaturas de procesamiento de 180-240 °C y de molde de 40-80 °C. Presenta buena fluidez, ideal para productos con formas complejas, pero propenso a deformarse a altas temperaturas. Presenta baja resistencia al impacto; el HIPS modificado para alto impacto (HIPS) puede mejorar, pero la transparencia y el brillo disminuyen. Es sensible a los rayos UV y, para una exposición prolongada, requiere la adición de estabilizadores UV. El secado de la materia prima no requiere un tratamiento especial, pero evita la humedad que reduce su rendimiento. Tiene buena resistencia a la corrosión química, pero no es resistente a disolventes polares (como etanol y acetona) ni a oxidantes fuertes. Buena estabilidad dimensional, ideal para piezas estructurales y decorativas con cargas ligeras.
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.
AplicacionesSe utiliza ampliamente en piezas interiores de automóviles (como tableros de instrumentos y paneles de puertas), piezas exteriores (rejillas, carcasas de espejos), carcasas de electrodomésticos (paneles de refrigeradores y carcasas de lavadoras) y carcasas de productos electrónicos. El ABS también se utiliza ampliamente en el sector de los juguetes gracias a su fácil procesamiento y cumplimiento de las normas de seguridad. Además, el ABS se utiliza habitualmente en equipos de ofimática (como carcasas de impresoras y fotocopiadoras).
Consideraciones El ABS se puede moldear por inyección directamente. La temperatura de procesamiento recomendada es de 180-250 °C y la temperatura del molde, de 40-80 °C. Tenga en cuenta que el material se ablanda por encima de los 80 °C, y la resistencia al calor se puede mejorar mediante la mezcla (por ejemplo, añadiendo SAN o ASA). La materia prima debe secarse antes del procesamiento (contenido de humedad <0.1 %) para evitar la hidrólisis, que podría reducir las propiedades mecánicas. Para uso en exteriores, se debe añadir negro de humo u otros estabilizadores UV para evitar el amarilleo. Al mezclar con otros materiales (como PC o PVC), se deben ajustar los parámetros de procesamiento para evitar la 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 de motores, tuberías de combustible y sellos; en maquinaria, se utiliza para cojinetes, engranajes y componentes de ejes; en electrónica y electrodomésticos, se utiliza para conectores, carcasas de interruptores y carcasas eléctricas; en maquinaria textil, para filamentos de fibras químicas e hilos especiales; en artículos de primera necesidad como suelas de zapatos deportivos y cinturones de seguridad.
Consideraciones El PA es adecuado para moldeo por inyección, con una temperatura de procesamiento de 220-300 ℃ (según el grado) y una temperatura de molde de 40-90 ℃. Se requiere un secado completo antes del procesamiento hasta alcanzar un contenido de humedad <0.2 % para evitar la hidrólisis durante el procesamiento, que puede causar la rotura de la cadena molecular y afectar las propiedades mecánicas. El procesamiento a alta temperatura (>300 ℃) es propenso a la descomposición y la generación de humo, por lo que se debe controlar la temperatura de procesamiento y el tiempo de residencia. Presenta poca resistencia a bajas temperaturas y la fragilidad aumenta por debajo de -40 ℃; se recomienda utilizar grados de PA endurecidos. El refuerzo con 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 sensibles al 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 tableros; equipos médicos como gafas y protectores transparentes.
Consideraciones El PC es apto para moldeo por inyección. La temperatura de procesamiento es de 230-320 °C. Se recomienda una temperatura de molde de 80-120 °C para reducir la tensión interna. El contenido de humedad debe ser <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); evite tiempos de residencia prolongados. Para mejorar la resistencia al calor y al impacto, se pueden añadir rellenos como fibra de vidrio (GF) o carbonato de calcio, pero esto afectará la transparencia. Evite puntos de concentración de tensión en el diseño y realice un tratamiento de recocido 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, estantes de exhibición para exposiciones; campo óptico para fabricar lentes, placas de guía de luz, cubiertas de iluminación; en construcción para paneles de iluminación natural, materiales de partición; utilizado en automoción para cubiertas de faros, piezas interiores; en dispositivos médicos para fabricar 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 de molde de 40-80 °C. Es necesario controlar la velocidad y la temperatura de enfriamiento para evitar tensiones internas, y se recomienda un tratamiento de recocido para eliminarlas. Baja absorción de humedad: se debe secar hasta un contenido de humedad <0.04 % antes del procesamiento; de lo contrario, pueden aparecer burbujas y defectos superficiales. Alta fragilidad: evite las concentraciones de tensión bruscas durante el diseño. Baja resistencia a los disolventes: evite el contacto con acetona, alcohol y otros disolventes orgánicos. Se recomienda añadir absorbentes UV para uso prolongado en exteriores 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.
Aplicación: Conectores electrónicos automotrices, componentes del sistema de encendido; terminales de 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 de molde de 40-80 °C. Es importante prestar atención al secado, con un contenido de humedad inferior al 0.03 %, para evitar la hidrólisis. Los grados reforzados con fibra de vidrio pueden mejorar la resistencia al calor y las propiedades mecánicas, pero reducen ligeramente la fluidez. Su resistencia a la intemperie es media; se requiere añadir un estabilizador UV para su uso en exteriores. Buena resistencia al arco eléctrico, apto para los campos electrónico y eléctrico. Es necesario controlar la temperatura durante el procesamiento para evitar la descomposición de gases. 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.
Aplicación: Botellas de bebidas, envases de alimentos; tejidos de fibra (poliéster, tejidos PET); lentes ópticas, paneles de visualización; carcasas electrónicas y eléctricas; material de base reforzado para plásticos de ingeniería.
consideraciones: El PET es apto para moldeo por inyección. Se recomienda su secado (contenido de humedad <50 ppm), temperatura de procesamiento: 260-290 °C y temperatura de molde: 30-70 °C. Los grados reforzados con fibra de vidrio pueden mejorar la resistencia térmica y mecánica, pero la transparencia disminuirá. Evite el contacto con ácidos y álcalis fuertes y disolventes orgánicos durante un uso prolongado. Alta estabilidad dimensional, ideal para productos de alta precisión. Se recomienda el uso de agentes de intemperismo para uso en exteriores para prolongar su vida útil.
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, carcasas de lavadoras), juguetes, artículos de papelería, artículos de primera necesidad, piezas interiores de automóviles (como paneles de puertas, componentes del tablero de instrumentos).
consideraciones: El HIPS es adecuado para moldeo por inyección, con temperaturas de procesamiento de 180-240 °C y de molde de 40-80 °C. Se recomienda elegir endurecedores de alta calidad para evitar la degradación del rendimiento por envejecimiento. Se ablanda fácilmente a altas temperaturas; evite el procesamiento a altas temperaturas a largo plazo o elija grados de HIPS modificados resistentes al calor. La estabilidad dimensional se ve afectada por la temperatura; es necesario ajustar el sistema de refrigeración del molde y los parámetros de presión de mantenimiento. La resistencia a la intemperie es media; se recomienda el uso de estabilizadores UV para uso en exteriores. El secado de la materia prima debe ser inferior al 0.1 % de humedad para evitar la formación de vetas plateadas y burbujas causadas por la humedad. Evite el diseño con 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.
Aplicación: Industria automotriz (sistema de tratamiento de gases de escape, sensores); electrónica y eléctrica (conectores de alta temperatura, sustratos); equipos químicos (tuberías resistentes a la corrosión, piezas de bombas); aeroespacial (componentes de alta temperatura).
consideraciones: El PPS es apto para moldeo por inyección, con temperaturas de procesamiento de 280-340 °C y de molde de 120-160 °C. Se recomienda presecarlo hasta alcanzar un bajo contenido de humedad para evitar la hidrólisis. Presenta una excelente resistencia al calor y a la corrosión, ideal para condiciones extremas. Su alta complejidad de procesamiento requiere máquinas y moldes de inyección de alto rendimiento. El diseño del molde requiere un sistema de ventilación optimizado para evitar la retención de gases. Se requieren estabilizadores UV para uso en exteriores, pero su alto costo debe considerarse exhaustivamente.
PTFE (politetrafluoroetileno, 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.
Aplicación: Industria química (tuberías, válvulas y revestimientos resistentes a la corrosión); electrónica y eléctrica (materiales de aislamiento de alta frecuencia, aislamiento de cables); aeroespacial (sellos, materiales de aislamiento de alta temperatura); industria alimentaria (recubrimientos antiadherentes, revestimientos de equipos de procesamiento de alimentos); campo médico (vasos sanguíneos artificiales, sellos).
consideraciones: El PTFE requiere un proceso de sinterización, por lo que 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 altas temperaturas (350-400 °C) y equipos especializados. Alta resistencia química, apto para entornos corrosivos, pero con un coste de procesamiento muy elevado. Excelente resistencia al calor, pero baja tenacidad a bajas temperaturas, que debe mejorarse mediante la modificación del relleno. Excelente antiadherencia, que debe evitarse que se pegue al molde durante el procesamiento. Alto coste, recomendado solo para aplicaciones en condiciones extremas. Excelente resistencia a la intemperie, no requiere protección especial para uso en exteriores. Los gases con 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.
Aplicación: Maquinaria de transporte (correderas, guías, revestimientos resistentes al desgaste); industria textil (piezas de cintas transportadoras, componentes de hilatura); articulaciones artificiales médicas, piezas dentales; maquinaria de procesamiento de alimentos (piezas resistentes al desgaste, sellos); revestimientos resistentes a la corrosión en la industria química; ingeniería marina y piezas de barcos.
consideraciones: El UPE es difícil de inyectar (requiere equipo y proceso especiales), su temperatura de procesamiento es de 200-240 °C y la temperatura del molde debe controlarse estrictamente. Debido a su alto peso molecular, la viscosidad de la masa fundida es extremadamente alta, lo que requiere una máquina de inyección de alto torque y un diseño de tornillo especial. Presenta una gran resistencia química, pero no es adecuado para entornos de alta temperatura; se ablanda fácilmente por encima de los 100 °C para un uso prolongado. Buena resistencia al impacto, pero su rendimiento disminuye a altas temperaturas. Es necesario prestar atención al diseño del molde para evitar la acumulación de gases durante el procesamiento. La resistencia al desgaste es su mayor ventaja; la selección del modelo debe basarse en la carga. Su alto costo lo recomienda para entornos extremadamente resistentes al desgaste. Buena resistencia a la intemperie; la exposición a los rayos UV en exteriores requiere atención; el rendimiento antienvejecimiento se puede mejorar 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 campo aeroespacial, se utiliza para fabricar piezas de motores resistentes a altas temperaturas, materiales de aislamiento; en dispositivos médicos, se utiliza para hacer articulaciones artificiales, implantes dentales e instrumentos quirúrgicos; en la industria electrónica y eléctrica para hacer conectores de alta temperatura, sustratos resistentes a altas temperaturas y componentes de aislamiento eléctrico; en la industria química para sellos 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 el procesamiento es relativamente difícil. Se recomienda usar una temperatura de procesamiento de 350-400 ℃, y la temperatura del molde debe alcanzar 150-200 ℃ para asegurar 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 del equipo son altos, se necesitan materiales resistentes a altas temperaturas y alto torque (como la máquina de moldeo por inyección especial de PEEK, acero para moldes de alta temperatura). El diseño del molde debe optimizar el sistema de compuerta 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, componentes deslizantes; en la industria de maquinaria para fabricar piezas de equipos de automatización, rieles guía; en electrónica y electricidad como conectores, carcasas de interruptores; también se utiliza ampliamente en instrumentos de precisión y electrodomésticos.
consideraciones: El POM es apto para moldeo por inyección, con temperaturas de procesamiento de 160-210 °C y de molde de 60-100 °C. Debe secarse completamente antes del procesamiento hasta alcanzar un contenido de humedad inferior al 0.2 %; de lo contrario, se generará formaldehído a altas temperaturas, lo que afectará el rendimiento del producto. Evite el procesamiento prolongado a altas temperaturas para prevenir la degradación del material. La fragilidad aumenta a bajas temperaturas (<-40 °C), por lo que es necesario utilizar un 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 provoque poros o defectos superficiales. Si existen requisitos especiales de lubricación, se puede optar por 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.
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