El procesamiento de plásticos sigue siendo el aspecto más importante de la industria del plástico. Se utilizan varios métodos para diseñar y fabricar productos plásticos a partir de diferentes materiales plásticos que cumplan con las especificaciones del usuario final.
Sin embargo, algunos plásticos clasificados como plásticos de ingeniería tienen tipos de plástico que difieren de los materiales plásticos tradicionales. Por lo tanto, esta guía analiza los tipos, propiedades y aplicaciones de los plásticos de ingeniería. Empecemos de inmediato.
¿Qué son los plásticos de ingeniería?
Los plásticos de ingeniería, también llamados polímeros termoplásticos, son un grupo de resinas sintéticas que ofrecen capacidades de alto rendimiento y propiedades plásticas mejoradas en comparación con otros plásticos estándar.
Más específicamente, los plásticos de ingeniería tienen una amplia gama de propiedades (particularmente mecánicas y/o térmicas), lo que les permite funcionar mucho mejor en aplicaciones estructurales que los plásticos comerciales tradicionales. Además, son estables en un amplio rango de temperaturas y soportan importantes tensiones mecánicas, así como cambios químicos o físicos en el medio ambiente.
Los plásticos técnicos también se ponen a disposición de los fabricantes de piezas en bruto para transformarlos en el producto final deseado mediante el procesamiento del plástico.
Plásticos de ingeniería versus plásticos producidos en masa: ¿cuál es la diferencia?
Los plásticos básicos incluyen tipos de plástico utilizados en aplicaciones masivas donde el rendimiento técnico no es esencial (por ejemplo, artículos domésticos comunes). Los plásticos a granel incluyen polipropileno, polietileno, cloruro de polivinilo, poliuretano, poliestireno, etc. Aunque los plásticos a granel no son tan sofisticados como los plásticos de ingeniería, todavía están ampliamente disponibles y se utilizan ampliamente. Se utilizan para embalajes, contenedores, ropa, artículos desechables, etc.
El avance tecnológico y la continua investigación para mejorar los materiales plásticos han dado lugar a plásticos de ingeniería como el policarbonato, la poliamida, el óxido de polifenileno, etc. En muchos casos, estos materiales plásticos están reemplazando cada vez más a los materiales de ingeniería tradicionales, como metales y cerámicas, para determinados fines debido a su alto rendimiento. y fuerza combinada. Además, los plásticos de ingeniería típicos ofrecen las siguientes ventajas en comparación con los plásticos estándar:
- Resistente al calor hasta temperaturas entre 120 y 150°C.
- Excelente maquinabilidad y formabilidad en varias formas.
- Peso ligero, mayor resistencia y mínima fricción.
- Buena resistencia química, elasticidad, rigidez, durabilidad y propiedades eléctricas.
Por estos motivos, los plásticos de ingeniería se utilizan principalmente en la producción de piezas mecánicas en diversas industrias como la automovilística, médica, eléctrica y electrónica, aeroespacial, construcción, bienes de consumo, etc. más caros, lo que justifica su uso para productos más pequeños o aplicaciones de bajo volumen.
Propiedades de los plásticos técnicos.
Durante mucho tiempo se han utilizado muchos tipos de plástico en diversas industrias. Hoy en día existen más de 50 categorías diferentes de materiales plásticos y cada material plástico a menudo se limita a propósitos específicos debido a sus propiedades inherentes y ciertas consideraciones de diseño. Por tanto, no todos los tipos de plástico son adecuados para aplicaciones técnicas. Algunas propiedades generales de los plásticos de ingeniería se enumeran a continuación:
- Buenas propiedades mecánicas (resistencia a la abrasión, resistencia al impacto)
- Propiedades ópticas (translúcidas y transparentes)
- Resistencia química
- Estabilidad dimensional
- Baja inflamabilidad
- Resistencia térmica (temperatura de funcionamiento mínima y máxima)
- Hidrófugo
- Propiedades deslizantes
- Propiedades electricas
Una breve descripción de la tecnología de los plásticos.
La tecnología del plástico es un campo que se ocupa de la producción de piezas de plástico a partir de materiales plásticos adecuados. Esto incluye varios procedimientos como:
- Adquisición de materiales plásticos adecuados para proyectos.
- Diseño de productos de plástico basado en especificaciones
- Fabricación de piezas de plástico.
- Pruebas de rendimiento de productos plásticos
Por encima de todo, los ingenieros de plásticos deben considerar y cuantificar las propiedades críticas de las materias primas plásticas para cumplir con los requisitos de aplicaciones específicas y al mismo tiempo mantener los costos operativos al mínimo. Por lo tanto, las propiedades inherentes de los materiales plásticos plantean ciertos desafíos a los ingenieros plásticos durante los procesos de fabricación.
Los servicios de mecanizado de plástico CNC ofrecen soluciones reales para mecanizar componentes plásticos precisos y funcionales a partir de plásticos de ingeniería. Esta tecnología automatizada se utiliza en la producción de productos plásticos de ingeniería porque es más precisa, eficiente y compatible con una amplia gama de materiales plásticos de ingeniería.
Tipos comunes de plásticos de ingeniería
Los plásticos técnicos existen en muchas versiones diferentes. Por lo tanto, a veces resulta complicado elegir el material adecuado para su proyecto de mecanizado. Además, las propiedades de los diferentes tipos de plásticos de ingeniería determinan su uso respectivo en procesos y aplicaciones de mecanizado específicos. Sin embargo, puede utilizar opciones de prototipos de plástico para tomar decisiones más optimizadas. Éstos son algunos de los tipos más comunes de plásticos de ingeniería.
1. Policarbonatos (PC)
Los plásticos PC contienen grupos carbonato en su composición química. Este tipo de plástico de ingeniería está fabricado a partir de polímeros termoplásticos que combinan dureza, rigidez, durabilidad y resistencia al impacto. Se pueden editar o moldear fácilmente en la forma deseada. Además, a diferencia de los plásticos habituales, los policarbonatos ofrecen buenas propiedades térmicas, eléctricas y de resistencia a la intemperie. Algunos tipos de plástico PC también son ópticamente transparentes. Esta propiedad combinada los hace adecuados para la producción de cascos de motocicleta, parachoques y discos ópticos.
2. Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)
Como sugiere el nombre, el ABS es un copolímero creado por la polimerización de acrilonitrilo y estireno en presencia del aditivo polibutadieno. El ABS ofrece un alto rendimiento debido a sus propiedades como resistencia al calor, retardo de llama, resistencia química, aislamiento eléctrico, fácil coloración, superficie impermeable, resistencia al impacto, etc. Además, el contenido relativo de los monómeros que componen el ABS se puede alterar para mejorar aún más las propiedades de aislamiento y resistencia al calor. Estas características, además de los bajos costes de producción, lo hacen adecuado para el mecanizado CNC y la impresión 3D. Los expertos suelen utilizar ABS para rematar salpicaderos, tapacubos y parachoques de automóviles.
3. Polimetacrilato de metilo (PMMA)
Los plásticos PMMA, conocidos cariñosamente como acrílicos, son otro plástico de ingeniería común que se utiliza para mejorar el rendimiento, particularmente en la industria de la construcción. Tiene alta resistencia superficial, resistencia a la temperatura, resistencia química, transparencia óptica y apariencia atractiva.
Además, el PMMA tiene una excelente resistencia al desgaste y es liviano en comparación con el aluminio. Además, se puede transformar en piezas plásticas específicas, como luces traseras y escudos protectores, mediante moldeo o mecanizado.
4. Óxido de polifenileno (PPO)
La lista de tipos comunes de plásticos de ingeniería está incompleta sin el PPO. Este grado termoplástico cristalino ofrece alta rigidez y dureza, resistencia al impacto, resistencia al desgaste, buena estabilidad dimensional y propiedades eléctricas. Además, el PPO modificado también ofrece una resistencia al calor excepcional de entre 100 °C y 195 °C. Por lo tanto, la mayoría de los fabricantes utilizan este material plástico de ingeniería para piezas de automóviles, componentes eléctricos e instrumentos que requieren alta resistencia al calor y estabilidad.
5. Polioximetileno (POM)
Este termoplástico técnico ofrece alta resistencia al desgaste, rigidez y dureza. El plástico POM también se puede transformar fácilmente en diversas piezas de alto rendimiento. Por lo tanto, el POM se utiliza principalmente para engranajes, sujetadores, piezas de automóviles, rodamientos de bolas y productos con funciones esqueléticas.
Aplicaciones de productos plásticos técnicos.
Desde un punto de vista técnico, los productos o piezas de plástico de ingeniería se clasifican en diferentes categorías según las especificaciones y requisitos para su aplicación. Estas son algunas de las aplicaciones de los productos plásticos de ingeniería:
1. Unidades mecánicas de plástico.
Los ejemplos incluyen levas, embragues y engranajes. La alta resistencia al impacto y a la tracción, así como una buena estabilidad a largo plazo a altas temperaturas, son propiedades importantes de estas piezas de plástico.
2. Componentes plásticos resistentes a productos químicos y al calor.
Los ejemplos incluyen tapas y asientos de válvulas, rieles de combustible, carcasas de bombas de agua, etc. Estos productos plásticos de ingeniería deben tener una resistencia excepcional a la corrosión y a las altas temperaturas.
3. Piezas eléctricas de plástico.
Estas piezas deben tener una excelente resistencia eléctrica, resistencia a la tracción y estabilidad. Ejemplos de esto son conectores y relés.
4. Componentes de baja fricción
El requisito más importante para el uso de estas piezas es un bajo coeficiente de fricción. Por ejemplo, superficies, cojinetes, guías y correderas resistentes al desgaste.
Concluyendo
Los plásticos de ingeniería son plásticos de alto rendimiento que se utilizan para producir piezas de plástico que requieren características mucho más técnicas o avanzadas. Además, estos plásticos se han convertido en el material preferido para sustituir los materiales de ingeniería tradicionales como los metales y la cerámica. Y esto se debe, entre otras cosas, a sus excelentes propiedades mecánicas y químicas, a su resistencia, estabilidad, así como a sus propiedades eléctricas y ópticas. Por lo tanto, siguen siendo interesantes para muchas industrias y diversas aplicaciones.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre los plásticos de ingeniería y los plásticos especiales?
Los plásticos de ingeniería son adecuados para aplicaciones exigentes. Se utilizan principalmente para piezas que requieren un alto rendimiento y rendimiento. Por el contrario, los plásticos especiales son adecuados para determinadas finalidades.
¿Es el poliuretano un plástico de ingeniería?
En resumen, los poliuretanos no son plásticos de ingeniería. Esto se debe a que los poliuretanos no tienen las propiedades necesarias para funcionar en condiciones duras o técnicas.
¿Qué es mejor, LDPE o HDPE?
Esto depende principalmente del uso. El polietileno de baja densidad es suave, flexible y liviano, pero es adecuado para aplicaciones donde no se requieren rigidez, resistencia al calor ni resistencia al impacto. Por lo tanto, el LDPE todavía se usa ampliamente en bolsas, botellas y tubos de plástico.
Por otro lado, el polietileno de alta densidad es más fuerte, más duro y ofrece mayor resistencia al impacto, así como buena resistencia al calor, a los productos químicos y a la humedad. Por lo tanto, el HDPE se clasifica como un plástico de ingeniería y se utiliza en la producción de piezas de automóviles y sistemas de tuberías.
