Temperatura de deflexión del calor (HDT):definición, importancia y factores que influyen

A la hora de elegir un material de fabricación, especialmente plástico, la ficha técnica te dará mucha información útil que te ayudará en tu elección. La temperatura de deflexión del calor (HDT) es uno de esos datos, y es importante saber si su producto necesita mantener su forma y tamaño bajo presión.

¿Qué es la temperatura de deflexión del calor?

El HDT de un material es la temperatura a la que comienza a deformarse cuando se somete a una carga específica a altas temperaturas. Mide la capacidad del plástico para permanecer rígido o rígido en estas circunstancias. Los plásticos con alto HDT se mantendrán más rígidos en temperaturas más altas, y los de bajo HDT, no tanto. Y sí, esto sólo es relevante para los polímeros y los plásticos, por lo que los metales tendrán que quedar fuera de esto (tienen sus propias versiones, como pruebas de dureza en caliente y de fluencia).

HDT es valioso (de hecho, imprescindible) para la ingeniería, el diseño y la fabricación de productos plásticos (o aquellos con piezas hechas de plástico) en muchas industrias, incluyendo:

• Embalaje
• Aeroespacial
• Automoción
• Electrónico
• Médico
• Bienes de consumo
• Industria de la construcción
• Moldeo por inyección

En el embalaje, los contenedores del supermercado, la oficina de correos e incluso en casa se apilan y aplastan (y a veces se calientan) pero no pueden deformarse bajo presión. Lo mismo ocurre con las piezas de vehículos, como los salpicaderos. Un automóvil a menudo permanece expuesto a la luz solar directa durante horas y horas, pero sería un desastre total si el tablero se hundiera cuando coloca su bolso o teléfono encima. En el moldeo por inyección, el HDT de un material es uno de los factores que determinará el tiempo del ciclo del proceso. También es un factor decisivo si un plástico es adecuado o no para su uso como componente estructural, ya que, comprensiblemente, tienen un trabajo bastante difícil.

¿Cuál es la importancia de la temperatura de deflexión del calor (HDT)?

HDT es un medidor útil para determinar la temperatura a la que un material no se puede utilizar para aplicaciones estructurales. Este valor se puede utilizar para comparar materiales entre sí. También ayuda a indicar cómo se comportará una pieza de plástico moldeado cuando se coloque bajo carga mecánica y se exponga al calor. HDT es una propiedad importante en la industria del moldeo por inyección. Puede dar una idea de la moldeabilidad del polímero. 

La etapa de expulsión de cualquier proceso de moldeo por inyección ejerce una carga sobre el objeto recién moldeado. El material debe ser lo suficientemente rígido como para que los pasadores expulsores lo fuercen adecuadamente fuera del molde. La diferencia relativa entre los valores HDT de dos materiales puede ayudarle a decidir la velocidad y temperatura de enfriamiento adecuadas. Los pasadores eyectores se hundirán en un plástico blando y flexible que todavía está por encima de su HDT. Sin embargo, por debajo de esa temperatura, se endurece y es más sencillo sacarlo del molde. Un HDT más alto permite un proceso de moldeo más rápido.  

La temperatura de deflexión del calor (HDT) es una propiedad crítica para los materiales de impresión 3D, especialmente cuando se utilizan dispositivos de modelado por deposición fundida (FDM) y Polyjet. Se convierte en una consideración importante porque el material se calienta y se funde para crear un objeto 3D. Durante el proceso de impresión, el material se somete a altas temperaturas. Debe mantener su forma e integridad estructural para que el producto final sea duradero y tenga un buen aspecto. 

Los diferentes materiales de impresión 3D tienen diferentes valores de HDT. La elección del material depende de la aplicación específica y las condiciones de funcionamiento. Por ejemplo, si una pieza impresa en 3D se va a utilizar en entornos de alta temperatura, debe tener un valor HDT alto para mantener su forma y propiedades.

Para obtener más información, consulte nuestra guía sobre Cómo funciona la impresión 3D.

¿Cómo medir la temperatura de deflexión del calor (HDT)?

Para calcular el HDT de un material, necesitamos sistemas de calentamiento, carga y medición, todos los cuales son proporcionados por el equipo/aparato de prueba HDT (que se muestra a continuación). El sistema de medición estándar para HDT es la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) D 648, que es comparable al estándar internacional ISO 75.

El proceso de medición HDT consta de los siguientes 4 pasos:

1. La muestra se prepara y se carga en la máquina en una configuración de flexión de tres puntos, lo que significa que está apoyada en sus dos extremos para que se pueda aplicar presión en el medio.
2. Se aplica una tensión de flexión constante (0,46 o 1,8 MPa, dependiendo de lo que estés probando) a dicho centro.
3. Se utiliza un aceite mineral o de silicona que no afecta al plástico como transferencia de calor, y su temperatura se aumenta gradualmente a una velocidad controlada de 2 °C/min (±0,2 °C/min).
4. La muestra se controla en todas las etapas y temperaturas, y cuando se deforma 0,25 mm, tenemos el HDT.