Temperatura de Deflexión por Calor (HDT): Definición, Significado y Factores Influyentes

Al elegir un material de fabricación, particularmente plástico, la hoja de datos técnicos le dará un montón de información útil para ayudar en su selección. La temperatura de deflexión por calor (HDT) es uno de esos datos, y es importante conocerla si su producto necesita mantener su forma y tamaño bajo presión.

¿Qué es la Temperatura de Deflexión por Calor?

La HDT de un material es la temperatura a la que comienza a deformarse cuando se somete a una carga específica a alta temperatura. Mide la capacidad del plástico para mantenerse rígido o duro en estas circunstancias. Los plásticos de alta HDT se mantendrán más rígidos a temperaturas más altas, y los de baja HDT, no tanto. Y sí, esto solo es relevante para polímeros y plásticos, así que los metales tendrán que quedarse fuera (tienen sus propias versiones, como dureza en caliente y pruebas de fluencia).

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

• Embalaje
• Aeroespacial
• Automoción
• Electrónica
• Médica
• Bienes de consumo
• Industria de la construcción
• Moldeo por inyección

En embalaje, los contenedores en la tienda de comestibles, oficina de correos e incluso en casa, se apilan y aplastan — y a veces en calor — pero no pueden deformarse bajo presión. Lo mismo ocurre con piezas de vehículos, como salpicaderos. Un coche a menudo se queda bajo luz solar directa durante horas, pero sería un desastre total si el salpicadero se hundiera cuando pone su bolso o teléfono encima. En moldeo por inyección, la HDT de un material es uno de los factores que determinará el tiempo de ciclo del proceso. También es un gran factor decisivo en si un plástico es adecuado para uso como componente estructural, ya que estos comprensiblemente tienen un trabajo bastante duro.

¿Cuál es la Importancia de la Temperatura de Deflexión por Calor (HDT)?

La HDT es un indicador útil para determinar la temperatura a la que un material no puede usarse para aplicaciones estructurales. Este valor puede usarse para comparar materiales entre sí. También ayuda a indicar cómo se comportará una pieza plástica moldeada cuando se coloque bajo carga mecánica y expuesta al calor. La HDT es una propiedad importante en la industria del moldeo por inyección. Puede dar información sobre la moldeabilidad del polímero.

La etapa de expulsión de cualquier proceso de moldeo por inyección pone una carga sobre el objeto recién moldeado. El material debe ser lo suficientemente rígido para que los pines expulsores lo saquen correctamente del molde. La diferencia relativa entre los valores de HDT de dos materiales puede ayudarle a decidir la tasa y temperatura de enfriamiento adecuadas. Los pines expulsores se hundirán en plástico blando y flexible que aún está por encima de su HDT. Sin embargo, por debajo de esa temperatura, se endurece y es más sencillo sacarlo del molde. Una HDT más alta permite un proceso de moldeo más rápido.

La Temperatura de Deflexión por Calor (HDT) es una propiedad crítica para materiales de impresión 3D, especialmente cuando se usa modelado por deposición fundida (FDM) y dispositivos PolyJet. Se vuelve una consideración importante porque el material se calienta y 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 se vea bien.

Diferentes materiales de impresión 3D tienen diferentes valores de HDT. Su elección de material depende de la aplicación específica y condiciones de operación. Por ejemplo, si una pieza impresa en 3D se usará 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 por Calor (HDT)?

Para calcular la HDT de un material, necesitamos sistemas de calentamiento, carga y medición — todos proporcionados por el equipo/aparato de prueba HDT (imagen abajo). El sistema de medición estándar para HDT es la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM) D 648 — que es comparable al estándar internacional ISO 75.

El proceso de medición HDT consiste en los siguientes 4 pasos:

1. La muestra se prepara y carga en la máquina en una configuración de flexión de tres puntos, lo que significa que está soportada en sus dos extremos para que se pueda aplicar presión en el medio.
2. Se aplica un esfuerzo de flexión constante (ya sea 0.46 o 1.8 MPa, dependiendo de lo que esté probando) a dicho medio.
3. Se usa un aceite mineral o de silicona que no afecte el plástico como transferencia de calor, y su temperatura se aumenta gradualmente a una tasa controlada de 2°C/min (±0.2°C/min).
4. La muestra se monitorea a lo largo de todas las etapas y temperaturas, y cuando se deforma 0.25 mm, tenemos la HDT.