Los tipos de plásticos de ingeniería y sus aplicaciones

Los plásticos de ingeniería han tenido gran aceptación en el reemplazo de muchas de las piezas en la maquinaria de todas las industrias. Debido, generalmente, a las características especificas de cada uno de estos plásticos así como el bajo costo en comparación con metales tanto suaves (bronce, aluminio, latón, etc.) y aceros al carbón.

Así por ejemplo el UHMW-PE con sus excelentes características de suavidad, bajo coeficiente de fricción y aprobado por FDA (Federal Drug Administration) le dan una amplia gama de aplicaciones (elementos de desgaste principalmente) en la industria refresquera, alimenticia y farmacéutica metalmecánica entre otras.

El delrin o acetal (poliformaldehido) tiene una gran resistencia al impacto y a la fatiga) se utiliza para reemplazar piezas de metal muchas veces para hacer más ligeros los equipos. Otra de sus aplicaciones es la fabricación de engranes por su alto modulo de resistencia al esfuerzo.

El nylon por otro lado tiene gran resistencia a los químicos y en comparación con otros plásticos es más económico. Se puede utilizar en partes mecánicas ruedas industriales, piezas de maquinaria etc.

Otros ejemplos de plásticos de ingeniería son el PTFE (politetrafluoroetileno) conocido como teflón que se utiliza básicamente en piezas sujetas a temperatura (hasta 300ºC) como por ejemplo en las bandas sin fin de los hornos industriales. Es un material suave al tacto y con excelente coeficiente de fricción y propiedades dieléctricas. El teflón también se aplica en forma líquida como antiadherente en sartenes de cocina y como protector de superficies.

Además de las características naturales en algunos plásticos de ingeniería se pueden mejorar algunas propiedades añadiéndoles componentes a la formulación como por ejemplo al UHMW-PE con fibra de vidrio mejora su resistencia al desgaste de la misma manera al teflón se le puede agregar fibra de vidrio o grafito para mejorar su resistencia a la temperatura o molibdeno para mejorar sui resistencia al desgaste.

Otros ejemplos de plásticos de ingeniería son el polipropileno, el PVC (Polivinil) y los polietilenos de alta y baja densidad y el poliuretano.

Proveedores de plásticos de ingeniería

A continuación le presentamos a CHEMCO, Suministros Industriales, proveedor de plásticos de ingeniería:

CHEMCO es una empresa con más de 20 años de experiencia en la fabricación de productos químicos de limpieza institucional. Actualmente cuentan con diferentes líneas de producto por requerimiento de sus clientes, entre ellas, Plásticos de Ingeniería.

En CHEMCO podemos ayudarle a seleccionar la mejor alternativa en la aplicación de estos materiales

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Lo último en tecnología de plásticos avanzados de ingeniería, para aplicaciones en condiciones extremas de trabajo

Gracias a sus propiedades superiores de resistencia mecánica, química y térmica principalmente, brindan soluciones para resolver problemas en diversos giros industriales, donde los plásticos de ingeniería de uso general se ven limitados.

Plásticos de Mantenimiento S. A. de C. V. (Nylamid), es fabricante y distribuidor de plásticos de ingeniería maquinables que se utilizan para refacciones de la industria en general.

Nylamid cuenta con diversas alternativas para satisfacer aplicaciones de desgaste y estructurales.

Plásticos de nueva generación

Producto		Descripción
PC1000		Policarbonato transparente de excelente resistencia al impacto, hasta 120°C de temperatura.
Techtron ® y –quadrant PPS		Diferentes tipos de polisulfuro de fenileno con buen desempeño en ambientes corrosivos, hasta 220°C.
PSU 1000		Polisulfona color ámbar translucido, con buen desempeño en agua caliente y vapor, hasta 150°C.
Ketron ® PEEK		Diversas versiones de polieteretercetona químicamente resistentes para aplicaciones de desgaste y estructurales, hasta 250°C.
Radel ® R PPSU		Polifenilensulfona, ofrece la mejor resistencia al impacto y resistencia al vapor, hasta 205°C de temperatura.
Torlon ® PAI		Varias opciones de poliamidaimida que mantienen su rigidez y resistencia mecánica a temperaturas extremas hasta 260°C.
Ultem ® PEI		Polieterimida con alta resistencia mecánica y térmica, excelentes propiedades dieléctricas, hasta 170°C.
Celazole ® PBI		Polibenzimidazole que ofrece las mejores propiedades mecánicas a temperaturas hasta de 425°C.
Fluorosint ®		Diferentes versiones de politetrafluoroetileno reforzado con mica, son los PTFE's más estables dimensionalmente. Resisten hasta 260°C.
Semitron ®		Diferentes productos disipadores de estática con capacidad térmica hasta de 260°C.

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Un plástico reforzado está constituido por una matriz de resina polimérica combinada con algún agente de refuerzo. La matriz polimérica permite la conformación del material, dándole cohesión, y las fibras de refuerzo confieren propiedades mecánicas como resistencia y rigidez. Las fibras de refuerzo más utilizadas en aplicaciones para ingeniería son las de vidrio y las de carbono, pudiendo recurrir para aplicaciones específicas las fibras de boro o aramida.

Normalmente el material compuesto está formado por la matriz polimérica y un solo tipo de fibras, de diferente tamaño (cortas, continuas) y disposición (unidireccional, trenzada), siendo menos común la combinación de fibras de distinta naturaleza (vidrio y carbono).

La utilización de los materiales compuestos se ha incrementado en diversos campos de la ciencia y la tecnología debido a su elevada rigidez y resistencia específica, bajo peso, buena resistencia al desgaste y la corrosión, estabilidad dimensional, excelente relación resistencia a fatiga/peso y propiedades direccionales, ofreciendo claras ventajas sobre los materiales convencionales como componentes resistentes o estructurales en un gran número de aplicaciones en los sectores de aeronáutica, automoción, construcción de máquinas y biomecánica. La mayor funcionalidad y la menor necesidad de mantenimiento son también dos razones adicionales para el desarrollo de estos materiales.

Las fibras de vidrio constituyen el refuerzo utilizado de forma mayoritaria debido a que reducen la tasa de expansión, incrementan el módulo de elasticidad, tienen características deseables como su alta rigidez y durabilidad y resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión y su bajo precio.

Los materiales compuestos de matriz polimérica se utilizan ampliamente en diversas estructuras como aeronaves, robots, máquinas y prótesis. Estas aplicaciones requieren de una alta calidad superficial, incluyendo exactitud y integridad superficial.

El maquinado en torno

La utilización de los materiales compuestos de matriz polimérica requiere el desarrollo de adecuados proceso de fabricación para obtener componentes mecánicos con características dimensiónales rigurosas.

Los procesos de conformación primarios utilizados son numerosos (inyección, extrusión, bobinado, etc) y dependen tanto de la naturaleza termoplástico o termoestable del material como de la propia aplicación concreta (forma de la pieza, prestaciones deseadas, imperativos de producción). Por procesos de conformación secundarios entendemos las diferentes operaciones de maquinado (torneado, fresado, taladrado). El maquinado es un proceso de fabricación en el cual se utiliza una herramienta de corte para eliminar el exceso de material hasta conseguir la forma y dimensiones deseadas. En los últimos años ha crecido el interés por el maquinado de los materiales compuestos mediante técnicas convencionales y los esfuerzos han ido encaminados a predecir las fuerzas de corte observando los modos de fractura que cusan la separación de la viruta.

El torneado es una de las operaciones de maquinado mas utilizadas en la industria para producir una gran variedad de componentes de acuerdo con especificaciones estrictas de diseño. Las superficies de los acoplamientos mecánicos para diversas aplicaciones tribiologicas se consiguen en la actualidad mediante operaciones de torneado.

El proceso de torneado de los materiales compuestos de matriz polimérica reforzados con fibras es diferente al de los metales y el cuerpo de conocimientos teórico y experimental de los metales no es aplicable directamente.

Los materiales compuestos contienen dos fases con propiedades mecánicas y térmicas muy diferentes, que se traducen en interacciones complejas entre la matriz y el refuerzo.

Las propiedades físicas y térmicas del material compuesto dependen del tipo, porcentaje y orientación de la fibra, de las propiedades de la matriz polimérica así como de la variabilidad de la propia matriz.

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