La demanda global de plásticos de ingeniería de alto rendimiento sigue aumentando, en gran medida debido a sus notables propiedades mecánicas y resistencia a una amplia gama de condiciones adversas. La COVID-19 ha contribuido al uso de estos materiales, muy probablemente debido a la mayor frecuencia con la que se utilizan soluciones de limpieza duras y, a veces, corrosivas en el proceso de desinfección.
En términos generales, los plásticos de ingeniería son superiores a los plásticos básicos como polipropileno (PP), polietileno (PE), poliestireno (PS), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), acrílico (PMMA) y cloruro de polivinilo (PVC). Los plásticos de ingeniería incluyen tereftalato de polietileno (PET), politermimida (PEI), poliamida (Nylon) y poliéter cetona (PEEK), entre muchos otros.
Los plásticos de ingeniería ofrecen una excelente resistencia al calor, resistencia mecánica, resistencia química, estabilidad dimensional y resistencia al desgaste. También se pueden usar continuamente a temperaturas entre 100 °C y 150 °C. En consecuencia, estos materiales también se denominan termoplásticos técnicos. Trabajar con estos plásticos requiere un mayor grado de experiencia y pericia, por lo que elegir el proveedor adecuado con el que trabajar es fundamental para el éxito de su proyecto. Pero, ¿cómo sabe qué material es el adecuado para su proyecto? La clave para un proyecto exitoso es encontrar un socio de moldeo por inyección con amplia experiencia práctica y un profundo conocimiento de cómo estos materiales se desempeñan en una variedad de entornos.
En comparación con los metales, los termoplásticos pueden ofrecer ventajas tales como transparencia, autolubricación, economía en la fabricación y decoración. Los plásticos de ingeniería altamente flexibles y fuertes pueden servir como no conductores eléctricos y aislantes térmicos. Las propiedades de estos materiales también pueden modificarse mediante el uso de agentes de refuerzo, rellenos y aditivos químicos. Las aplicaciones de ingeniería incluyen unidades mecánicas bajo tensión, componentes de baja fricción, unidades resistentes al calor y a los químicos, piezas eléctricas, carcasas, aplicaciones de transmisión de luz alta, funciones de construcción de edificios, solo por nombrar algunas.
Las propiedades beneficiosas de los plásticos de ingeniería incluyen:
Resistencia al calor a largo plazo: Los plásticos de ingeniería mantienen sus propiedades físicas y mecánicas a temperaturas de hasta 400° F. Las piezas y los componentes moldeados por inyección fabricados a partir de estos materiales de alto grado mantienen sus dimensiones precisas incluso después de la esterilización con autoclave de vapor o miles de horas de inmersión en agua hirviendo. Esta increíble resistencia a la esterilización y desinfección repetidas hacen que los plásticos de ingeniería sean una opción ideal para los dispositivos médicos.
Resistencia superior y estabilidad dimensional: Con una estabilidad dimensional superior, los termoplásticos técnicos son predecibles y confiables en una amplia gama de temperaturas. Mantienen constantemente su resistencia y rigidez cuando se usan continuamente en entornos de alto calor hasta 400 °F.
Resistencia química: La mayoría de las piezas y componentes fabricados con resinas termoplásticas conservarán su resistencia y resistirán el agrietamiento por tensión cuando se expongan a grasas y aceites, fluidos automotrices y de aeronaves, hidrocarburos alifáticos, alcoholes, ácidos minerales, solventes halogenados, rayos ultravioleta y radiación gamma.
Resistencia a las llamas: incluso sin la inclusión de aditivos, la mayoría de los grados de termoplásticos son inherentemente resistentes a las llamas y extremadamente difíciles de encender. Además, estas resinas generan niveles excepcionalmente bajos de humo cuando se queman (y el humo no es más tóxico que el humo de madera).
Propiedades eléctricas sobresalientes: Los plásticos de ingeniería ofrecen propiedades resistentes al calor y a las llamas y una resistencia dieléctrica excepcional, lo que lo convierte en una opción popular para aplicaciones eléctricas.
Excelente resina de flujo: La excepcional resina de flujo de termoplásticos se puede utilizar para moldear componentes complicados que son extremadamente delgados. Como tal, estos materiales son ideales para una variedad de aplicaciones aeroespaciales, electrónicas, automotrices, de electrodomésticos, de atención médica y otras.
Moldeado con fibra de carbono: los materiales de fibra de carbono pueden incorporarse en plásticos de ingeniería para mejorar sus propiedades físicas.
Con una amplia gama de resinas poliméricas de alto rendimiento adecuadas para moldeo por inyección, los plásticos de ingeniería se pueden utilizar para casi cualquier aplicación. Estos son solo algunos ejemplos:
Eléctrico/Electrónico: La resistencia a las llamas junto con la alta resistencia, la estabilidad dimensional y las excelentes propiedades eléctricas representan el uso de estos materiales en todo tipo de aplicaciones eléctricas. Los plásticos de ingeniería se pueden moldear en circuitos flexibles y placas de circuito impreso capaces de soportar soldadura por fase de vapor y ondas. En comparación con las placas de circuitos epoxi, las placas hechas de resinas de ingeniería ofrecen una temperatura de servicio continua más alta. Las aplicaciones adicionales incluyen conectores hembra quemados, interruptores, conectores, componentes de electrodomésticos de cocina, iluminación de alta temperatura, cintas aislantes y películas dieléctricas.
Transporte: Para aplicaciones automotrices bajo el capó, los diseñadores prefieren resinas de ingeniería por su resistencia a la fluencia a largo plazo, alta retención de resistencia a temperaturas más altas y excelente resistencia a combustibles, lubricantes y refrigerantes. Para aplicaciones aeronáuticas y aeroespaciales, los plásticos de ingeniería ofrecen resistencia a las llamas y baja generación de humo, lo que simplifica el cumplimiento de las regulaciones de la FAA. Las aplicaciones adicionales de aeronaves y aeroespaciales incluyen cableado, iluminación, asientos, componentes estructurales y del motor.
Atención médica: Las resinas de ingeniería son una opción popular para los equipos de laboratorio y los dispositivos médicos debido a su resistencia al calor, los productos químicos y la esterilización por radiación gamma. Su capacidad para soportar miles de ciclos de autoclave ayuda a reducir costos al permitir la esterilización y reutilización de una amplia gama de productos.
Servicio de alimentos: la resistencia a la grasa y al aceite, la resistencia a altas temperaturas y la transparencia de microondas hacen que los plásticos de ingeniería sean la opción natural para los equipos de preparación de alimentos. En las cocinas domésticas, el alto brillo del material y la facilidad de coloración aumentan aún más su atractivo.
Con cientos de grados de resina adecuados para moldeo por inyección, los plásticos de ingeniería se pueden utilizar para una sorprendente gama de industrias y aplicaciones. Sin embargo, a pesar de sus increíbles propiedades y diversas aplicaciones, pueden ser difíciles de procesar. Estos materiales tienen una amplia gama de propiedades mecánicas y térmicas, y es absolutamente crucial comprender cómo responde cada grado de resina a diferentes condiciones térmicas, químicas y eléctricas. Pero ser competente con estos materiales no sucede de la noche a la mañana. Aprender sus ideocracias, comprender cómo manejarlas y perfeccionar su procesamiento requiere tiempo y experiencia práctica diaria.
Afortunadamente, Sonoco ha estado trabajando con plásticos de ingeniería de alto rendimiento durante más de 20 años. Además de suministrar bandejas de polieterimida (PEI) y dispositivos detrás del mostrador a una de las cadenas de comida rápida más reconocidas del mundo, tenemos una amplia experiencia y conocimientos con todo tipo de plásticos de ingeniería. Nuestro profundo conocimiento de estos materiales únicos hace que Sonoco esté especialmente calificado para ayudar a garantizar su uso óptimo para cumplir o superar los requisitos de rendimiento de su producto.
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