Conoce tus materiales:Nailon

Los nylons son una familia de plásticos de ingeniería fuertes. Los nylons son plásticos de baja fricción, lo que los hace ideales para reemplazar componentes metálicos como cojinetes o bujes. Además, el nailon crea menos ruido de funcionamiento y desgaste en las piezas de acoplamiento, lo que a menudo permite eliminar por completo la lubricación externa de la aplicación del componente.

Los nailons son termoplásticos (a diferencia de los termoestables) o polímeros sintéticos que son extremadamente manejables cuando se calientan a altas temperaturas, pero se fijan firmemente cuando se enfrían. Muchos nailon tienen microestructuras tanto amorfas como cristalinas cuando se enfrían, lo que le da elasticidad al material, así como rigidez y firmeza.

Una clase versátil de materiales, el nailon también se puede combinar con una gama de aditivos para crear materiales y propiedades químicas específicas, lo que ha llevado a su uso generalizado en aplicaciones comerciales que van desde telas hasta automoción y moldeo eléctrico. Esta versatilidad también se extiende a la producción, ya que los nailons son compatibles con los métodos de fabricación aditivos y tradicionales.

¿Cómo se fabrica el nailon?

Al igual que otros plásticos, el nailon se crea destilando combustibles de hidrocarburos, que luego se introducen en los catalizadores que producen los polímeros plásticos. Los nailon generalmente se crean en uno de dos procesos:polimerización y policondensación.

La polimerización crea material de nailon mediante la reacción de monómeros de amina (grupos de moléculas NH2) con ácido carboxílico (COOH), mientras que la policondensación implica la reacción de diamina (moléculas con dos grupos NH2) con ácido dicarboxílico (que tiene dos grupos COOH).

Los nailons creados mediante policondensación tienden a ser más biodegradables que los fabricados con polímeros de adición. Los nailon también se pueden crear a partir de biomasa, lo que también puede contribuir a una mayor biodegradabilidad del material.

Propiedades y especificaciones mecánicas

La microestructura semicristalina de los materiales de nailon proporciona rigidez y resistencia, además de una buena resistencia química. Los nailons también son resistentes al calor y, por lo tanto, son ideales para aplicaciones que implican fricción. Como termoplásticos, el nailon también se puede recalentar, moldear y enfriar varias veces.

Es importante tener en cuenta que el nailon absorbe la humedad de su entorno, lo que puede afectar negativamente la estabilidad dimensional de un componente. Los nailon que tienen mayor resistencia al impacto y flexibilidad también tienden a absorber más humedad, aunque esto depende de la cristalinidad del material, el grosor de la pieza y la temperatura del entorno del componente.

Las mallas de nailon también se pueden preacondicionar para ayudar a mitigar los efectos de la absorción de humedad. Además, vale la pena señalar que el nailon no es intrínsecamente resistente a la luz ultravioleta, aunque se pueden incorporar estabilizadores al material para reducir el daño.

Por supuesto, las características químicas y físicas del material variarán según el tipo específico de nailon, pero estas son algunas de las especificaciones mecánicas clave para el nailon 6 sin reforzar:

• Gravedad específica:1,13
• Absorción de agua:1,900 %, 24 horas a 73,4 °F (23 °C)
• Contracción típica del molde:1,3 %
• Resistencia a la tracción:76 MPa
• Módulo de tracción:2758 MPa
• Resistencia a la flexión:110 MPa
• Módulo de flexión:2965 MPa
• Dureza:116, Rockwell R
• Resistencia al impacto con muescas:5,0 kj/m²
• Temperatura de fusión:428 °F (220 °C)
• Temperatura de deflexión a 1820 kPa (264 psi):160 °F (71 °C)
• Temperatura de deflexión a 455 kPa (66 psi):340 °F (171 °C)

Tipos comunes de nailon

Los nailon se identifican por un número, como 6 o 66, que se refiere a la cantidad de átomos de carbono entre los grupos amina y ácido, así como también cómo se creó el polímero. El nailon 6, por ejemplo, se crea completamente a partir de un solo monómero, mientras que el nailon 66 se crea a partir de combinaciones de diferentes monómeros (llamados comonómeros). Los nailon también pueden reforzarse con aditivos como el vidrio o combinarse con otros plásticos de ingeniería para mejorar el rendimiento y las características del material.

Los tres tipos más comunes de nailon son el nailon 6, el nailon 66 y el PA 12. Los filamentos de nailon 6 son fibras muy elásticas que suelen utilizarse en textiles y aplicaciones industriales de alta resistencia, como ropa, cuerdas y cordones industriales. Estas fibras tienen una superficie lisa similar al vidrio que ofrece una excelente resistencia a la abrasión. El nailon 6 generalmente da como resultado dimensiones de piezas finales más confiables.

El nailon 66 es un material más cristalino que el nailon 6 y, por lo tanto, proporciona mayor rigidez, módulo de tracción y módulo de flexión. Esto lo convierte en un material ideal para aplicaciones que requieren fuerza, rigidez y resistencia química, como alfombras, bolsas de aire y equipaje. Si bien es un material más maquinable que el nailon 6, el nailon 66 tiene una temperatura de fusión más alta, lo que lo hace más susceptible a la contracción del molde. El nailon 66 se utiliza con frecuencia en el moldeo por inyección.

PA 12 (también conocido como Nylon 12) es un buen plástico de uso general con amplias aplicaciones de aditivos y es conocido por su tenacidad, resistencia a la tracción, resistencia al impacto y capacidad para flexionarse sin fracturarse. PA 12 ha sido utilizado durante mucho tiempo por los moldeadores por inyección debido a estas propiedades mecánicas. Y, más recientemente, PA 12 se ha adoptado como material común en los procesos de fabricación aditiva para crear prototipos y piezas funcionales.

¿Por qué nailon?

El nailon es muy apreciado por su combinación de propiedades naturales de baja fricción y fuertes propiedades mecánicas, químicas y térmicas. Es una familia de materiales versátiles y de alto rendimiento, muy adecuada para aplicaciones que reciben mucho desgaste, como componentes de sistemas de combustible, colectores, soportes, engranajes y otras aplicaciones que requieren materiales plásticos con altas temperaturas de fusión. Los nailon también se pueden combinar con aditivos y estabilizadores, lo que permite un mayor grado de especificidad y control al optimizar las propiedades del material de varios componentes.

Además, dado que el nailon se puede moldear en filamentos, fibras, películas, láminas y también se puede usar junto con una variedad de procesos de fabricación, incluido el moldeo por inyección, el mecanizado CNC y la impresión 3D, estos materiales se usan a menudo para la creación de prototipos.

Aplicaciones populares

El nylon se usa ampliamente en muchos sectores del mercado. Los textiles y las alfombras suelen incorporar filamentos de nailon, y la película de nailon que cumple con la FDA se usa con frecuencia en el envasado de alimentos porque proporciona durabilidad, baja permeabilidad a los gases y resistencia a la temperatura.

Las piezas de nailon reemplazan con frecuencia a los componentes de aluminio en los motores, ya que son menos costosas (aparte de los costos de herramientas) y más livianas. El nailon ofrece un buen aislamiento eléctrico y resistencia a la corrosión, lo que, especialmente cuando se combina con la dureza natural del nailon, lo convierte en un material útil para aplicaciones eléctricas como bridas para cables, aisladores y carcasas de interruptores.

Primeros pasos con el nailon

Los nylons son una familia versátil de materiales termoplásticos que brindan una combinación única de resistencia a la fricción, resistencia química y térmica, resistencia y flexibilidad. Estas propiedades han convertido al nailon en una opción popular para aplicaciones en una amplia gama de industrias. Sin embargo, aunque los nailon comparten algunas características, son materiales increíblemente modificables, por lo que es esencial que los equipos de productos conozcan las propiedades precisas del material necesario para una pieza determinada. Un socio de fabricación de confianza puede ayudar a simplificar ese proceso.

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