Impresión 3D

En lo que respecta al uso a temperatura, cada polímero tiene su propia ventana de aplicabilidad segura. Aunque las bajas temperaturas no suelen ser un problema, temperaturas por encima de 90 °C ya son críticas para materiales como PP o POM. Podemos decir que, para los polímeros técnicos de uso común (p. ej., PA66 o PBT), 150 °C representa un umbral crítico por encima del cual la exposición continua debe evaluarse con cautela.

La exposición a altas temperaturas debe analizarse cuidadosamente, determinando si se trata de una condición continua o de un pico esporádico, si también están presentes la humedad ambiental u otros ataques químicos, etc. En función de estas evaluaciones, se elegirán el polímero base, el refuerzo y las estabilizaciones. Nota: ninguna modificación del polímero puede alterar sus propiedades térmicas fundamentales, como la temperatura de fusión o la de transición vítrea.

En el caso de un polímero amorfo (PS, PC, ABS, PSU, PES, PPSU, etc.), es importante que la temperatura máxima de uso sea al menos 20-30 °C inferior a la temperatura de transición vítrea. Para un semicristalino correctamente moldeado, especialmente cuando se utiliza en un compuesto reforzado, es más complejo establecer un límite: es mejor consultar los valores del índice de temperatura y consultar con los técnicos.

En el caso de un polímero amorfo (PS, PC, ABS, PSU, PES, PPSU, etc.), es importante que la temperatura máxima de uso sea al menos 20-30 °C inferior a la temperatura de transición vítrea. Para un semicristalino correctamente moldeado, especialmente cuando se utiliza en un compuesto reforzado, es más complejo establecer un límite: es mejor consultar los valores del índice de temperatura y consultar con los técnicos.

Superar la temperatura de transición vítrea provoca el ablandamiento de la parte amorfa siempre presente en los polímeros, incluso en los semicristalinos. La exposición continua a altas temperaturas puede acelerar fenómenos degradativos promovidos por el oxígeno del aire (termooxidación) o por el agua (hidrólisis). ¿Los resultados más evidentes? Cambios de color, mala estética superficial, fragilización, pérdida o alteración de otras propiedades técnicas.

La temperatura de deflexión bajo carga (HDT) o el punto de reblandecimiento Vicat son ensayos técnicos que proporcionan una indicación aproximada de los efectos de la temperatura en los polímeros. Sin embargo, pueden perder significado en el caso de ensayos realizados sobre fórmulas más complejas. Para un diseño más cuidadoso, es esencial disponer de información más completa, por ejemplo, curvas tensión-deformación a temperatura o índices de temperatura.

Para describir la capacidad de un material plástico de soportar los efectos de la temperatura a lo largo del tiempo, se han desarrollado diversos sistemas de evaluación, como los descritos por la norma IEC60216 o la norma UL746B. Se trata de índices de temperatura estimados mediante complejos procesos de acondicionamiento y utilizados, por ejemplo, en el cálculo de la vida útil prevista de aplicaciones en los sectores eléctrico y electrónico. Para más detalles, póngase en contacto con nuestros técnicos.

La capacidad de soportar la temperatura es uno de los principales parámetros utilizados para determinar los usos potenciales de los polímeros. Los materiales plásticos se encarecen a medida que aumenta su resistencia al calor, pero la progresión no es lineal, e incluso un rendimiento ligeramente mejor puede conllevar un aumento considerable del coste. Por este motivo, es importante no sobreestimar la exposición real del material a la temperatura, ni continua ni en picos.

Mediante estabilizaciones adecuadas, es posible prevenir y retrasar algunos de los efectos degradativos sobre las macromoléculas del polímero que el calor promueve y acelera. Sin embargo, no es posible desplazar las temperaturas características del polímero vinculadas a su naturaleza fisicoquímica, a saber, la temperatura de transición vítrea y la temperatura de fusión.

Existen varios polímeros amorfos diseñados para su uso a temperaturas superiores a 150 °C: el porfolio de productos de LATI ofrece PSU, PES y PPSU. Son materiales extremadamente fiables, siempre transparentes, con buena resistencia mecánica y química. Sin embargo, son materiales muy viscosos en estado fundido, transparentes pero con tonalidades ámbar variables, que requieren cierta atención en la fase de diseño de los productos y en el moldeo.

Las poliamidas aromáticas (PPA) y el sulfuro de polifenileno (PPS) son polímeros semicristalinos generalmente diseñados para su uso a temperaturas superiores a 150 °C. Existen muchos tipos de PPA y algunos tipos de PPS, pero todos tienen en común una excelente resistencia química y térmica. Las PPA son mecánicamente muy resistentes y coloreables; el PPS es menos resiliente, más estable dimensionalmente, de color marrón natural y con menor resistencia al tracking en comparación con la PPA.

Materiales sofisticados y costosos como PPA, PPS, PPSU y PEEK requieren un respeto absoluto de las temperaturas especificadas para el molde y el fundido. Es esencial una termostatización perfecta de los moldes, que deben calentarse según lo indicado en las respectivas fichas técnicas utilizando agua presurizada, aceite diatérmico o resistencias eléctricas cuando se sugiera. También es muy importante respetar el tiempo de ciclo, especialmente para los materiales semicristalinos, y un tiempo de enfriamiento adecuado antes de la extracción.