Acetal, Delrin AF y PTFE:materiales plásticos para cojinetes

Tres de los plásticos más útiles para fabricar cojinetes son Acetal, Delrin AF® y PTFE. Acetal y Delrin AF® son termoplásticos; lo que significa que estos materiales se pueden calentar en forma líquida y luego enfriar en un sólido que retiene la forma de la boquilla de extrusión o del molde utilizado para darle forma. El PTFE tiene la constante de fricción más baja de todos los materiales plásticos. No es un termoplástico pero puede extruirse. Estos materiales son ideales para su uso en aplicaciones donde se necesita la acción deslizante de las piezas para elementos como cojinetes lisos, engranajes y placas deslizantes.

El acetal o polioximetileno (POM) es un tipo de termoplástico semicristalino y no amorfo. Delrin®, que es el nombre comercial de DuPont para Acetal, es un homopolímero. Viene en blanco y negro. Una diferencia importante entre el acetal y la resina de homopolímero Delrin es que el acetal tiende a tener porosidad en la línea central. En una losa u hoja, aparecerá como una franja blanca en el medio de una hoja moldeada de material. Ambos materiales cumplen con la FDA o 3A (lácteos).

Delrin tiene un punto de fusión de 175 ° C. El copolímero de POM tiene un punto de fusión ligeramente más bajo de 162-173 ° C. En general, el acetal tiene un coeficiente de fricción muy bajo, lo que lo convierte en un buen candidato para la fabricación de rodamientos para trabajos livianos. Como se indicó anteriormente, hay dos tipos de acetal (POM); uno es un copolímero y el otro es un homopolímero. Si bien las dos variedades pueden verse iguales y son bastante similares, existen algunas diferencias significativas en sus propiedades.

El copolímero de acetal funcionará mejor que el homopolímero en áreas como rendimiento térmico, impacto, desgaste, resistencia química y también tiene una tasa de absorción de agua más baja. El acetal homopolímero tiene una alta cristalinidad, mejorando así su resistencia mecánica y resistencia a la fluencia. El acetal homopolímero es generalmente resistente a una amplia gama de disolventes y productos químicos comunes, pero no funciona bien cuando se expone a agentes oxidantes y ácidos fuertes. El copolímero acetal se usa con más frecuencia que el homopolímero acetal en grifos, impulsores, vástagos de valor, valores, vapores de valor y piezas de bombas; en resumen, donde siempre haya humedad. El acetal o POM tiene alta resistencia, dureza y mantiene la rigidez a -40 ° C.

Delrin AF es una combinación de fibras de fluorocarbono PTFE orientadas al 10-25% uniformemente dispersas en resina Acetal / Delrin. El producto resultante es uno que posee la resistencia, tenacidad y estabilidad dimensional del acetal con las propiedades adicionales del PTFE, que es uno de los materiales sólidos más resbaladizos del mundo. De hecho, el PTFE, comúnmente conocido como Teflon®, se usa como material antiadherente en los utensilios de cocina. Cuando se necesita un desgaste prolongado y baja fricción en una aplicación, los rodamientos hechos de Delrin AF soportan altas cargas operativas a altas velocidades y muestran poco desgaste.

Estos cojinetes no lubricados tampoco tienen comportamiento deslizante, ya que los coeficientes de fricción estáticos y dinámicos son iguales. Slip-stick es el movimiento de sacudida espontáneo que puede ocurrir cuando dos superficies se pegan y se deslizan alternativamente una sobre la otra con el correspondiente cambio en la fuerza de fricción. Stick-slip se puede comparar más simplemente con fallas sísmicamente activas donde los terremotos se generan durante períodos de deslizamientos rápidos. Los cojinetes de fricción de PTFE no necesitan mantenimiento, al igual que los cojinetes de PTFE lubricados. No se necesita lubricación adicional. Además, el PTFE tiene una de las temperaturas de servicio continuo más altas entre los plásticos.

Estos materiales se utilizan en pequeños engranajes de plástico en relojes, boquillas de mangueras de jardín, mangos de cuchillos, piezas de bombas, cremalleras, rodamientos de bolas, sujetadores y fijaciones de esquí, así como púas de guitarra acústica y muchas otras aplicaciones diversas.

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