Tudo sobre material de náilon: propriedades, tipos, vantagens e desvantagens, aplicação

Você provavelmente já viu náilon nos rótulos de alguns produtos plásticos industriais de uso diário ou em suas meias. Mas você sabe de onde vem, o que é, onde e para que é comumente usado, etc.? Agora vamos falar sobre um dos materiais termoplásticos de engenharia mais comumente usados ​​– o náilon.

O que é náilon?

O nylon (ou poliamida) foi a primeira fibra sintética do mundo, criada pelo renomado cientista americano Carothers e por uma equipe de pesquisa sob sua liderança. Naquela época, a Carothers produzia o Nylon 66, que ainda hoje é uma das variantes mais comuns. Durante a Segunda Guerra Mundial, a demanda por náilon superou a oferta de produtos naturais como seda, borracha e látex.

O nylon é um termoplástico de engenharia fácil de usinar e pode ser usado em diversas peças finais mecânicas. Hoje é usado em muitas áreas diferentes, incluindo vestuário, material de reforço para pneus de automóveis semelhantes a borracha, cordas ou fios e muitas peças moldadas por injeção para veículos e máquinas. Por apresentar maior resistência ao impacto, relativa resistência à abrasão, propriedades químicas de longa duração e melhor elasticidade, é amplamente utilizado para substituir peças metálicas de baixa resistência em motores de automóveis. Além disso, o náilon também pode ser usado como isolamento elétrico. É leve e oferece alta resistência à tração e baixo atrito. Esse tipo de material geralmente derrete e não queima facilmente.

Quais propriedades o material nylon (poliamida) possui?

Introdução aos diferentes tipos de materiais de náilon

Existem muitos tipos diferentes de materiais de náilon, incluindo principalmente PA6, PA66, PA610, PA11, PA12, PA1010, PA612, PA46, PA6T, PA9T e amida aromática MXD-6, etc. são usados ​​mais comumente usados. No entanto, vamos começar com o seguinte:

Náilon 6

Nylon 6 é uma poliamida semicristalina desenvolvida por Paul Schlack.

Propriedades típicas: Robusto, com alta resistência à tração, elasticidade e brilho. Eles também não apresentam rugas, são extremamente resistentes ao desgaste e a produtos químicos, como álcalis e ácidos. A temperatura de transição vítrea é de 47 °C.

Aplicativo: Os filamentos de nylon 6 são um tipo de fibra altamente elástica normalmente usada em produtos industriais e têxteis de alta resistência, incluindo cordões industriais, cordas e roupas. Eles normalmente produzem dimensões de peças finais mais confiáveis.

Náilon 66

Nylon 66 é outro tipo de náilon ou poliamida.

Propriedades típicas: Alta resistência à fadiga e rigidez, melhor resistência ao calor, baixo coeficiente de atrito, excelente resistência à abrasão, mas maior absorção de umidade e estabilidade dimensional insuficiente.

Aplicativo: Rolamentos de carga média, temperatura operacional abaixo de <100-120 °C, com pouca ou nenhuma lubrificação, como peças de transmissão tensionadas e resistentes ao desgaste. O Nylon 66 também é ideal para moldagem por injeção.

Náilon 12

Também é conhecido como PA12 com a fórmula ((CH2)11C(O)NH)n. É também um bom termoplástico com amplas aplicações de aditivos.

Propriedades típicas: Robusto, resistente a impactos, elástico e excelente flexibilidade.

Aplicativo: Devido às suas excelentes propriedades mecânicas, o Nylon 12 (PA 12) é popular entre os fabricantes de moldagem por injeção. É agora também um dos materiais mais utilizados em processos de fabricação aditiva para produzir peças funcionais e protótipos.

Náilon 610

É um tipo de resina de engenharia cujas propriedades estão entre as do Nylon 6 e do Nylon 12.

Propriedades típicas: Sua tenacidade, rigidez e resistência ao calor são inferiores às do Nylon 66, mas possui menor absorção de umidade, melhor resistência ao desgaste, excelente resistência UV e química e excelente resistência a soluções de cloreto de zinco.

Aplicativo: É semelhante ao náilon e é o material perfeito para engrenagens que exigem alta precisão e peças com grandes oscilações de umidade em condições de trabalho. O nylon 610 pode ser usado para moldagem por injeção e extrusão.

Náilon1010

Também é conhecida como PA 10/10, uma resina de poliamida 1010 de base biológica, não reforçada, plastificada e estabilizada ao calor, de origem renovável, projetada para extrusão.

Propriedades típicas: Possui melhor resistência à abrasão, baixa densidade, alta resistência a produtos químicos e intempéries, resulta em boa estabilidade dimensional e é de fácil usinagem. Sua tenacidade e rigidez são inferiores ao Nylon 66, a absorção de umidade é inferior ao Nylon 610, uma ótima alternativa orgânica ao PA12.

Aplicativo: Pode ser usado como peça de trabalho quando o náilon 610 é submetido a pequenas cargas, temperatura adequada, leve flutuação de umidade, etc.

Vantagens e desvantagens do material nylon (poliamida)

O nylon (PA) oferece inúmeras vantagens que o tornam um material ideal para inúmeras aplicações. Abaixo você encontrará as principais vantagens e desvantagens do material.

Vantagens do Nylon (PA)

1. Alta estabilidade mecânica, excelente ductilidade, forte resistência à tração. A resistência à tração do nylon é maior que a dos metais e sua resistência à compressão é comparável à dos metais, mas não é tão rígida quanto os metais. Quando se trata de resistência à tração, o próprio náilon está próximo da resistência ao escoamento e é três vezes maior que o material ABS. Devido à forte capacidade de absorção de choques e vibrações, a resistência ao impacto do náilon é muito maior em comparação aos plásticos tradicionais e também melhor que a das resinas de poliacetal.

2. Excelente resistência à fadiga. As peças de náilon mantêm suas propriedades originais de resistência mecânica após flexões alternadas. A PA pode muitas vezes ser usada onde a fadiga periódica é claramente visível, como corrimãos de escadas rolantes e aros de plástico de bicicletas novas, etc.

3. O alto ponto de amolecimento, resistente ao calor. Tomemos como exemplo o PA46: O mecanismo de deformação térmica do náilon de alto cristalino é alto, pode ser usado a 150°C por um longo tempo. A deformação térmica do PA66 pode atingir mais de 250°C após o reforço com fibra de vidro.

4. Superfície lisa, resistência à abrasão. As peças estruturais mecânicas de náilon são autolubrificantes e podem reduzir o ruído. Se for necessário um lubrificante para reduzir o atrito ou melhor dissipação de calor, você pode escolher água, óleo, graxa, etc. Isto significa que as peças da transmissão têm uma longa vida útil.

5. Resistente a corrosãomuito resistente a álcalis e à maioria dos líquidos salgados, também resistente a ácidos fracos, óleo de motor, gasolina e compostos aromáticos. Pode ser usado como material de embalagem para lubrificantes, combustíveis, etc.

6. Autoextinguível, inodoro, não tóxico, resistente às intempériesimune à erosão biológica, bom efeito antibacteriano e antimofo.

7. Excelente característica de potência. Como o náilon tem alta resistência ao volume, ele não é facilmente destruído pela alta tensão. Em ambiente seco, pode ser usado como material de isolamento de frequência industrial; em alta umidade ainda proporciona melhor isolamento elétrico.

8. Leve, fácil de colorir e modelar. Possui baixa viscosidade de fusão e pode fluir rapidamente. É fácil de moldar por injeção devido ao seu alto ponto de congelamento e se forma rapidamente, resultando em curto tempo de moldagem e alta produtividade.

Desvantagens do Nylon (PA)

1. Fácil absorção de água. Este tipo de propriedade afeta a estabilidade dimensional e a eletricidade das peças pode facilmente levar ao reforço mecânico. A fibra de reforço pode reduzir a absorção de água das resinas, fazendo-as trabalhar em ambientes de alta temperatura e alta umidade. Nylon e fibra de vidro estão bem relacionados entre si. É amplamente utilizado para pentes, escovas de dente, ganchos para casacos, ossos de leque, cordões de sacos de malha, sacos para embalagens externas de frutas, etc. Não é tóxico, mas não deve entrar em contato prolongado com ácidos e bases. Vale ressaltar que a resistência à tração do náilon pode ser aumentada em cerca de 2 vezes, e a resistência à temperatura pode ser melhorada adequadamente após a adição da fibra.

2. Baixa solidez à luz. Oxida facilmente ao ar, fica marrom e explode em altas temperaturas por um longo período de tempo.

4. A moldagem por injeção é mais rigorosa: A presença de vestígios de umidade pode afetar a qualidade da moldagem porque a expansão térmica torna difícil controlar a estabilidade dimensional do produto. A presença de arestas vivas nos produtos mecânicos pode causar reforço mecânico. A espessura irregular da parede faz com que as peças mecânicas se deformem e se deformem. Altas demandas são colocadas no equipamento de processamento.
5. Absorve água; não resiste facilmente a ácidos e oxidantes fortes; não podem ser usados ​​como materiais resistentes a ácidos.

Usos e aplicações comuns do nylon

O material de nylon é caracterizado por quatro tipos principais de nylon poliamida: Nylon 66, 11, 12 e 46. Geralmente, esses nomes são derivados do comprimento de suas cadeias poliméricas. Algumas aplicações típicas são:

Indústria automotiva – tanque de óleo, cabeçote, radiador, tanque de óleo e água, impulsor da bomba de água, calota, painel externo, alça, engrenagem, rolamento, eixo, placa externa, terminal, etc.

Indústria eletrônica – caixas, conectores, postes de ligação, elementos de conexão

Indústria médica – implantes, hastes de cateteres, tubos de balão, etc.

Indústria musical – cordas de guitarra e imagens

Uso Diário – Equipamentos diversos, escovas de dente incluindo linha e rede de pesca, cordas de raquete de tênis, equipamentos, barracas, tapetes, etc.

Vestuário – camisas, camisolas, lingerie, capas de chuva, roupas íntimas, trajes de banho e roupas de ciclismo.

Escolha o náilon certo para prototipagem

Do exposto, entendemos algumas das propriedades do náilon. Agora vamos discutir como os materiais de náilon podem ser usados ​​para prototipagem em máquinas CNC, impressoras 3D e máquinas de moldagem por injeção. Como sabemos, o náilon pode ser facilmente fundido em folhas (muito úteis para usinagem CNC), filamentos (muito úteis para impressão 3D), filmes (muito úteis para embalagens) e fibras (úteis para tecidos). Também é um candidato perfeito para material de moldagem por injeção.

Processamento CNC

impressao 3D

As matérias-primas do náilon natural são geralmente de cor creme, mas também estão disponíveis em preto e branco. Em outras palavras, o náilon pode ser tingido de qualquer cor. Este material está facilmente disponível na forma de filamentos que podem ser utilizados para impressão 3D. Ele é aquecido nas impressoras 3D e o filamento derretido é moldado nas formas 3D desejadas.

Moldagem por injeção

Para aumentar a resistência à tração, o náilon às vezes é preenchido com uma porção de fibra de vidro durante o processo de moldagem por injeção (o vidro normalmente representa de 10 a 40%). No processo de moldagem por injeção, a proporção de ganchos é superior a 40%. Embora as fibras de vidro aumentem a resistência até certo ponto, elas também afetam a forma como uma peça falha. Sem enchimento de vidro, o náilon geralmente dobra e cede antes de quebrar. Com uma alta proporção de fibras de vidro, a falha torna-se uma fratura frágil imediata com flexão mínima. Se o náilon for preenchido com fibras de vidro, será especialmente marcado, por ex. B. 30% de náilon GF (GF significa “preenchido com vidro”).

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