Guía completa de termoplásticos comunes: Propiedades, aplicaciones y beneficios

Los termoplásticos son polímeros plásticos con puntos de fusión bajos que se vuelven fundidos cuando se calientan, sólidos cuando se enfrían, y pueden remoldearse o refundirse después del proceso de curado. Son fuertes, flexibles y fáciles de usar ya que el post-procesamiento a menudo es mínimo o no requerido.

Además, los termoplásticos se consideran algunos de los materiales más ecológicos y no tóxicos en el mercado hoy. Son ideales para moldeo por inyección, fabricación rentable de piezas con geometrías complejas y producción de piezas repetibles en grandes volúmenes. Los termoplásticos pueden usarse para crear una amplia gama de productos domésticos comunes, desde piezas mecánicas hasta juguetes infantiles.

Los ingenieros y diseñadores de producto deberían considerar usar termoplásticos para piezas moldeadas por inyección, pero hay muchas variedades para elegir. Aquí tiene una guía de los termoplásticos más comunes, más consejos para equipos de producto sobre cómo elegir el mejor tipo para su próximo proyecto.

Desglose de termoplásticos comunes

Los termoplásticos pueden desglosarse en dos categorías amplias —resinas amorfas y resinas semicristalinas. Las resinas amorfas son típicamente frágiles, pero son muy precisas y tienen buena estabilidad dimensional. Estos termoplásticos se encuentran comúnmente en utensilios de plástico, vasos de espuma y platos de plástico.

Las resinas semicristalinas son más flexibles y resistentes a químicos que las resinas amorfas, pero pueden ser desafiantes de trabajar. Sin embargo, este material funciona bien para aplicaciones que involucran desgaste continuo, cargas estructurales y fricción.

Dentro de las categorías de resinas amorfas y semicristalinas, los termoplásticos pueden desglosarse aún más por su grado de rendimiento. Los termoplásticos pueden clasificarse como alto rendimiento o grado especialidad, ingeniería o commodity. El grado de rendimiento aumenta en tándem con el precio. Aquí hay seis ejemplos de los termoplásticos más comunes, junto con sus clasificaciones.

Polietermida (PEI)

PEI es una resina amorfa de alto rendimiento. Es fuerte, resistente a químicos y capaz de soportar temperaturas superiores a 217 °C. Las resinas amorfas tienden a agrietarse cuando entran en contacto con ciertas grasas y aceites, pero PEI destaca porque es lo suficientemente resistente para resistir tal agrietamiento. PEI se usa para fabricar placas de circuito, gafas y equipos de esterilización, pero se usa más frecuentemente en aplicaciones aeroespaciales.

Policarbonato (PC)

PC es una resina amorfa de grado ingeniería. Este material naturalmente transparente es resistente al calor, flexible y un buen aislante eléctrico. También es más fuerte y rígido que el nailon. Aplicaciones comunes incluyen componentes eléctricos, lentes, dispositivos médicos y contenedores de comida o botellas de agua de un solo uso. El policarbonato no se considera seguro para alimentos en contenedores reutilizables.

Poliestireno (PS)

El poliestireno es una resina amorfa de grado commodity. Es transparente como el policarbonato, pero muy bajo en resistencia y resistencia al calor. Como tal, sus casos de uso se limitan a productos simples como cacahuetes de embalaje, platos de espuma y cubiertos.

Polietereetercetona (PEEK)

PEEK es una resina semicristalina de alto rendimiento y uno de los termoplásticos más duros del mercado —es resistente a altas temperaturas, químicos, corrosión y biodegradación. Las propiedades mecánicas de PEEK lo hacen una opción ideal para cojinetes, implantes médicos, piezas de pistón y una amplia variedad de aplicaciones en las industrias aeroespacial, automotriz y química.

Nailon

El nailon es una resina semicristalina de grado ingeniería. Es altamente estable, versátil y resistente a muchos factores externos como abrasión e impacto. El nailon también promete baja contracción y deformación. Sus aplicaciones son amplias. Es lo suficientemente sedoso para usarse en medias de mujer y otra ropa, lo suficientemente resistente para usarse en cojinetes industriales y lo suficientemente seguro para usarse en dispositivos médicos.

Polipropileno (PP)

El polipropileno, un termoplástico amado por ingenieros, es una resina semicristalina de grado commodity. PP es fuerte y altamente resistente a estrés, impacto, corrosión y fatiga mientras permanece extremadamente flexible. Los ingenieros disfrutan trabajando con PP porque les ofrece muchas (si no todas) las propiedades químicas y mecánicas que requieren para sus respectivos casos de uso a un precio muy bajo. Aplicaciones comunes incluyen bienes domésticos, piezas automotrices, contenedores reutilizables e incluso alfombras.

Consideraciones clave para elegir un termoplástico

Estos seis termoplásticos comunes son solo el comienzo. ¿Cómo pueden los ingenieros y diseñadores de producto posiblemente filtrar todas las opciones disponibles y tomar la decisión correcta?

La mejor manera de elegir un termoplástico es comenzar considerando los requisitos de ingeniería de la pieza. El objetivo es elegir un material que ofrezca todas las propiedades que la pieza necesita y hacerlo de la manera más rentable posible. Como tal, es crítico comenzar delineando requisitos clave de ingeniería, que servirán como guías útiles en la evaluación de opciones de material. Con estas pautas en mente, busque el mejor compromiso entre propiedades mecánicas deseadas y costo.

Muchos fabricantes usan gráficos de selección de materiales para simplificar el proceso de evaluación. Al identificar los materiales que se encuentran en el punto de cruce entre dos variables deseadas —digamos, densidad y costo— los equipos de producto reducen el grupo de candidatos viables y ganan claridad sobre qué materiales probablemente resultarán más efectivos. Destaque los requisitos de ingeniería importantes, defina un rango de precios y seleccione un material que sea más rentable para el rendimiento necesario.

Optimice el ciclo de vida del producto con asesoría experta

Los gráficos de selección de materiales útiles como los mostrados arriba son útiles para reducir un gran grupo de materiales a solo unos pocos, pero no hay sustituto para el consejo experto. Para seleccionar el mejor material para una pieza dada, los equipos de producto harían bien en consultar a un socio de fabricación experto como Fast Radius.

Cuando se asocia con Fast Radius, obtiene acceso a un equipo dedicado de expertos que saben todo sobre innovación en fabricación. Desde elegir el termoplástico correcto para su proyecto hasta acelerar el tiempo de comercialización, nuestro equipo de ingenieros, tecnólogos, diseñadores y asesores dedicados puede ayudar a optimizar el proceso de producción y todo el ciclo de vida de su producto. Contáctenos hoy para comenzar.

Para más consideraciones clave para elegir los mejores materiales para un proyecto dado, consulte nuestros artículos relacionados del blog en el centro de recursos de Fast Radius.

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