Acetal vs. Nailon: Elegir el plástico de ingeniería adecuado para su aplicación

Los plásticos de ingeniería, un grupo de plásticos que tienen mejores propiedades mecánicas y térmicas que otros plásticos, a menudo se usan como reemplazos para materiales de ingeniería tradicionales como madera, metal o caucho. Dos de los plásticos de ingeniería más comúnmente usados son el acetal (conocido por muchos nombres como Delrin y POM) y el nailon, que ambos ofrecen bajos coeficientes de fricción y excelente durabilidad. Estos dos materiales también pueden usarse para muchas de las mismas aplicaciones, como cojinetes, bujes y engranajes de alto rendimiento.

Dado que hay tanta superposición entre el nailon y el acetal, puede ser difícil comprender las diferencias clave entre los dos y elegir uno sobre el otro. Aquí tiene todo lo que los equipos de producto necesitan saber sobre nailon y acetal, además de cómo pueden determinar cuál es mejor para su proyecto.

Resumen del plástico nailon

Al igual que otros plásticos, los nailones se fabrican destilando combustibles de hidrocarburos. Hay dos procesos principales por los cuales se crean los nailones: polimerización y policondensación. La policondensación implica la reacción de una diamina con ácidos dicarboxílicos y resulta en la formación de un nailon más biodegradable. La polimerización, por otro lado, implica reaccionar monómeros de amina con ácido carboxílico.

La estructura semicristalina del nailon proporciona un alto nivel de rigidez, resistencia, resistencia química y resistencia al calor. Por estas razones, el nailon es ideal para aplicaciones que involucran fricción, como engranajes o cojinetes. Sin embargo, el nailon tiende a absorber humedad de su entorno, lo que puede tener un impacto negativo en la estabilidad y funcionalidad de una pieza, y no es inherentemente resistente a la luz UV. Afortunadamente, el uso de tratamientos de preacondicionamiento puede mitigar ambos efectos y reducir el daño.

Los numerosos tipos de nailon son todos identificables por número. Los tres tipos más comunes de nailon son Nailon 6, Nailon 66 y Nailon 12, y las propiedades físicas y químicas del nailon variarán según el tipo. Algunas especificaciones mecánicas clave para Nailon 6 sin refuerzo, por ejemplo, incluyen:

• Absorción de agua: 1,900 %, 24 hrs @ 73,4 °F (23 °C)
• Resistencia a la tracción: 76 MPa
• Resistencia a la flexión: 110 MPa
• Módulo de flexión: 2965 MPa
• Dureza: 116, Rockwell R
• Temperatura de fusión: 428 °F (220 °C)

El nailon es altamente valorado por su resistencia y versatilidad, así como por sus propiedades naturales de baja fricción. Puede moldearse en filamentos, fibras, films y láminas, y es compatible con una gama de procesos de fabricación, incluyendo moldeo por inyección, mecanizado CNC e impresión 3D. Por estas razones, los nailones a menudo se usan desde prototipado hasta producción en serie de alto volumen. Los nailones también se usan en una variedad de industrias para una amplia gama de aplicaciones. El film de nailon a menudo se usa para empaques de alimentos, las piezas de nailon frecuentemente reemplazan componentes de aluminio en motores, y el nailon a menudo se usa para aplicaciones eléctricas como bridas de cables, aislantes y carcasas de interruptores.

Resumen del plástico acetal

Hay dos tipos principales de acetal: homopolímeros y copolímeros. Los homopolímeros y copolímeros tienen composiciones químicas diferentes, se usan para diferentes aplicaciones y requieren diferentes procesos de fabricación. El acetal homopolímero se produce reaccionando formaldehído acuoso con alcoholes para formar hemiformal, luego destilando esta mezcla y polimerizándola con catalizadores. La fabricación de acetal copolímero es más compleja e implica convertir formaldehído a trioxano, que luego se destila y polimeriza con catalizadores.

Los homopolímeros tienden a ser más rígidos y duros con una textura más resbaladiza. Los copolímeros, por otro lado, tienen mejor estabilidad dimensional y mayor resistencia a químicos. Ambos tipos de acetal son favorecidos para aplicaciones que requieren fuerte resistencia a abrasión, agua y químicos, así como baja fricción. Algunas de estas aplicaciones incluyen engranajes, cremalleras, electrónica de consumo, muebles plásticos y suministros médicos.

Otras aplicaciones comunes para el acetal incluyen engranajes mecánicos, aislamiento eléctrico, piezas de carcasa, piezas automotrices como ventanas eléctricas y cerraduras de puertas, materiales para la industria alimentaria como transportadores de alimentos, y más. Sin embargo, a diferencia del nailon, el acetal no es particularmente compatible con la impresión 3D. Por esta razón, no se usa para prototipado en la medida que el nailon.

Las propiedades del material acetal varían según el tipo, pero sus propiedades mecánicas y físicas típicas incluyen:

Acetal homopolímero

• Absorción de agua: 0,25 %, 24 hrs @ 73,4 °F (23 °C)
• Resistencia a la tracción: 10.000 psi
• Módulo de flexión: 420.000 psi
• Coeficiente de fricción: 0,20

Acetal copolímero

• Absorción de agua: 0,20 %, 24 hrs @ 73,4 °F (23 °C)
• Resistencia a la tracción: 9.800 psi
• Módulo de flexión: 370.000 psi
• Coeficiente de fricción: 0,21

El acetal es altamente favorecido por su alta resistencia, propiedades de baja fricción y excelentes propiedades de desgaste en ambientes tanto calientes como fríos. Además, debido a que es fácil de mecanizar, tiende a ser una excelente opción de material para aplicaciones que requieren tolerancias ajustadas.

Comenzando con acetal y nailon

El nailon y el acetal son termoplásticos versátiles que son excelentes opciones para muchos proyectos. Sin embargo, a pesar de las similitudes entre los dos, no son el mismo material y no deben confundirse. El nailon es un material resistente a la abrasión que es particularmente compatible con la impresión 3D. El acetal, por otro lado, es más resistente a la humedad y excepcionalmente compatible con el mecanizado CNC. Los equipos de producto deben hacer siempre su debida diligencia para asegurar que el plástico que eligen para el proyecto sea realmente el adecuado. Afortunadamente, un socio experimentado puede ayudar a que el proceso de selección de materiales sea pan comido.

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