PLÁSTICOS TÉCNICOS
Propiedades de los Plásticos Técnicos:
Los plásticos técnicos son materiales que superan las cualidades de los plásticos estándar, por sus propiedades tienen un amplio campo de aplicación y en muchos casos sustituyen a elementos tradicionalmente fabricados de metal. Su resistencia a temperaturas extremas, durabilidad, y resistencia química los convierten en materiales ideales para aplicaciones exigentes. Además, su capacidad para soportar cargas mecánicas y mantener una excelente estabilidad dimensional los coloca en una posición destacada en el mundo de la ingeniería.
Ventajas de Utilizar Plásticos Técnicos:
Peso Ligero y Alta Resistencia: los plásticos técnicos ofrecen una excelente relación peso-resistencia, siendo más ligeros que muchos metales pero igualmente fuertes. Esto no solo facilita el transporte y la manipulación, sino que también reduce la carga estructural.
Resistencia a la Corrosión: a diferencia de algunos metales, los plásticos técnicos no se corroen, lo que los convierte en la elección perfecta para entornos agresivos o exposición a productos químicos corrosivos.
Aislamiento Eléctrico: muchos plásticos técnicos exhiben propiedades dieléctricas superiores, convirtiéndolos en aislantes eléctricos eficientes y seguros.
Aplicaciones en la Ingeniería y la Industria:
Automoción: los plásticos técnicos se utilizan en la fabricación de piezas ligeras pero resistentes en automóviles, contribuyendo a la eficiencia del combustible y la reducción de emisiones.
Electrónica: gracias a su excelente aislamiento eléctrico, los plásticos técnicos son fundamentales en la fabricación de componentes electrónicos y dispositivos.
Aeroespacial: en la industria aeroespacial, los plásticos técnicos desempeñan un papel crucial al proporcionar soluciones livianas y resistentes para aplicaciones como revestimientos y componentes estructurales.
Industria Química: la resistencia química de estos plásticos los hace ideales para el manejo de productos químicos y la fabricación de equipos en la industria química.
Salud: en dispositivos médicos y equipos de laboratorio, los plásticos técnicos garantizan la seguridad y la eficacia debido a su capacidad para resistir la esterilización y los entornos sanitarios.
Tipos de plásticos técnicos
Algunos de los plásticos técnicos más usados en la ingeniería y en la industria.
POLIETILENO (PE)
El polietileno (PE) es químicamente el polímero más simple y se representa con su unidad repetitiva (CH2-CH2)n. Es un polímero termoplástico blanquecino siendo uno de los plásticos más comunes debido a su bajo precio y simplicidad en su fabricación, lo que genera una producción de aproximadamente 80 millones de toneladas anuales en todo el mundo. Es químicamente inerte y se obtiene de la polimerización del etileno, del que deriva su nombre.
| DESIGNACIÓN | CARACTERÍSTICAS | APLICACIONES |
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POLIETILENO PE 300 (HDPE) |
El polietileno PE 300 conocido como HDPE (polietileno de alta densidad) es un plástico de ingeniería liviano y resistente con una alta resistencia al impacto. También tiene una excelente resistencia química con una absorción de humedad muy baja. El HDPE también puede ser fabricado y soldado. |
Los plásticos de altas prestaciones como el PEHD natural (PEAD) tienen una amplia gama de usos. El mayor volumen de consumo de PEHD está ubicado en estas industrias:
El uso más extendido del polietileno de alta densidad se ubica en la industria alimentaria:
Actualmente el PEHD se polimeriza con propileno en beneficio de la industria médica, para la elaboración de acetábulos de prótesis de cadera. |
POLIETILENO PE 500 (HMW) |
El PE 500 conocido como PE HMW, es un plástico de alto rendimiento que ofrece una buena resistencia al desgaste y a la abrasión, junto con una buena combinación de rigidez, tenacidad y resistencia, además de poder ser soldado con facilidad al igual que sus otras versiones como la PE 300. El PE 500 ofrece mayor resistencia al desgaste y resistencia al impacto en comparación con el PE 300. Su utilidad principal es en la industria de la alimentación, además de todo tipo de aplicaciones mecánicas, en la industria químicas y en la industria eléctrica. |
Este material se encuentra principalmente dirigido a la industria química, mecánica y alimentaria, en este último cumple con la certificación FDA. Suele utilizarse en aplicaciones donde se requiere una alta resistencia al impacto; como en la fabricación de equipos deportivos y de recreación, tanques de almacenamiento, aplicaciones en la industria automotriz y construcción, al igual que en la fabricación de productos moldeados por inyección y extrusión. Entre las aplicaciones más comunes se encuentran las guías de cadenas, rodillos y rieles, bujes, ruedas, sinfines y poleas. |
POLIETILENO PE 1000 (UHMW) |
El PE 1000 conocido como PE UHMW ( Ultra-high molecular weight | Peso Molecular Ultra Alto) se polimeriza con un catalizador Ziegler modificado. La densidad disminuye y se mejora el coeficiente de fricción de deslizamiento. PE UHMW se distingue por su alta resistencia al impacto y resistencia a la abrasión. La aprobación de la FDA asegura la seguridad fisiológica. • Alta resistencia a la abrasión. |
La lámina de plástico UHMW se suele mecanizar en tiras de desgaste, guías de cadena y piezas de cambio. Al estar aprobado por la FDA es un plástico de ingeniería popular en la industria alimentaria para las operaciones de procesamiento y embotellado de alimentos, así como en la industria farmacéutica. PE 1000 o UHMWPE proporciona una alta resistencia al impacto y al desgaste y se fabrica comúnmente en raspadores y tablas de cortar. Sus aplicaciones son, gracias al bajo coeficiente de fricción y su no higroscopicidad lo hacen adecuado para su uso como cojinete o piezas mecánicas con cargas bajas, incluso cuando se opera en agua. Las guías deslizantes o la bomba y las piezas de desgaste a menudo se fabrican con UHMWPE. Se puede operar a temperaturas tan bajas como -200 ° C y se puede usar en criogenia. |
POLIAMIDA (PA)
La poliamida es un tipo de polímero que contiene enlaces de tipo amida. Las poliamidas se pueden encontrar en la naturaleza, como la lana o la seda, y también pueden ser sintéticas, generadas a partir de una reacción química debido a su compuesto de polímero, como el nylon o el Kevlar.
| DESIGNACIÓN | CARACTERÍSTICAS | APLICACIONES |
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NYLON | PA6 |
Nylon 6 o policaprolactama es una poliamida semicristalina. A diferencia de la mayoría de los otros nylons, el nylon 6 no es un polímero de condensación, sino que está formado por polimerización de apertura de anillo. Esto lo convierte en un caso especial en la comparación entre polímeros de condensación y adición. Su competencia con el nylon 6,6 y el ejemplo que dio también han dado forma a los aspectos económicos de la industria de las fibras sintéticas. Las fibras de nailon 6 son resistentes y poseen una alta resistencia a la tracción, así como elasticidad y brillo. Son a prueba de arrugas y altamente resistentes a la abrasión y productos químicos como los ácidos y los álcalis. Las fibras pueden absorber hasta un 2,4% de agua, aunque esto reduce la resistencia a la tracción. La temperatura de transición vítrea de Nylon 6 es de 47 ° C. Como fibra sintética, el Nylon 6 es generalmente blanco pero se puede teñir en un baño de solución antes de la producción para obtener diferentes resultados de color. |
Nylon 6 se utiliza en aplicaciones donde la tenacidad, la lubricidad y el desgaste son importantes, como las ruedas dentadas. Las fibras de Nylon se utilizan en textiles, sedales y alfombras. Las películas de Nylon se utilizan para el envasado de alimentos, que ofrecen tenacidad y baja permeabilidad al gas, y junto con su resistencia a la temperatura, para el envasado de alimentos para hervir en la bolsa. Los compuestos de moldeo y extrusión encuentran muchas aplicaciones como sustitutos de piezas metálicas, por ejemplo, en componentes de motores de automóviles. Los colectores de admisión en Nylon son resistentes, resistentes a la corrosión, más ligeros y más baratos que el aluminio (una vez que se cubren los costos de las herramientas) y ofrecen un mejor flujo de aire debido a un orificio interno suave en lugar de uno áspero. Sus propiedades de autolubricación lo hacen útil para engranajes y rodamientos. El aislamiento eléctrico, la resistencia a la corrosión y la tenacidad hacen que el nylon sea una buena opción para piezas de alta carga en aplicaciones eléctricas como aislantes, cajas de interruptores y las abrazaderas de cable ubicuas. Otra aplicación importante es para carcasas de herramientas eléctricas. |
NYLON COLADO | PA 6C |
Los materiales de Nylon (PA) 6C son todos termoplásticos de poliamida semicristalinos con alta resistencia al impacto. La estructura molecular del material se puede modificar con aditivos para mejorar los atributos y el rendimiento. En general, todos los nylons tienen una tasa de absorción de humedad relativamente alta, lo que puede reducirse con rellenos.
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Sus aplicaciones principales son las siguientes:
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NYLOTRON | PA6 + MoS2 |
El Nylotron también llamado Nylatron o PA6 + MoS2 es una poliamida con excelentes cualidades, tales como, dureza, capacidad de amortiguación de golpes, ruidos, vibraciones, resistencia al desgaste, a la abrasión, etc. Es capaz de soportar cargas dinámicas, es bastante resistente al calor y tiene buena resistencia contra algunas materias químicas. El Poliamida 6 + MoS2 es un material termoplástico cuya calidad y grado de cristalización han sido mejorados. Es una poliamida con carga de bisulfuro de molibdeno, que actúa como lubricante sólido, con la ventaja de que absorbe menos humedad que la poliamida normal, dándole también muy buenas propiedades de deslizamiento, con una elevada resistencia al desgaste. Así, no precisa de engrase, y es apropiado para múltiples aplicaciones. Tiene una fácil mecanización con muy buena estabilidad dimensional. |
Construcción de maquinaria, automoción, transporte, engranajes, embragues y motopropulsores, maquinaria para empresas papeleras, sector textil y de envases y embalajes, maquinaria de impresión, mecánica de precisión, herramientas eléctricas y maquinaria agrícola. Ejemplos de aplicaciones:
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ACETAL (POM)
Es un tipo de plástico técnico con una gran resistencia mecánica y rigidez, empleado para la fabricación de diversas piezas industriales, especialmente aquellas que deben funcionar en entornos húmedos. También es conocido como poliacetal, poliformaldehído y, desde el punto de vista químico, se denomina polioximetileno (POM).
| DESIGNACIÓN | CARACTERÍSTICAS | APLICACIONES |
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DELRIN | POM C |
Las principales prestaciones del POM copolímero no modificado incluyen una gran resistencia mecánica y rigidez, excelentes propiedades de desgaste, baja absorción de humedad y excelente estabilidad dimensional. Este material tiene una elevada cristalinidad y un buen grado de tenacidad (incluso en el margen de temperaturas más bajas), además de buena resistencia química. Una característica fundamental del DELRIN C es su resistencia, es un material rígido, firme y duro, tiene buenas propiedades de deslizamiento y fricción y muy buen aislamiento eléctrico. Otras propiedades incluyen:
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El Delrin es ideal para muy diversas aplicaciones industriales y mecánicas. Resulta especialmente apropiado para piezas expuestas a entornos húmedos o mojados, como los componentes de bombas y válvulas. Otros usos habituales son los engranajes, cojinetes, rodamientos, rodillos, racores o piezas de aislamiento eléctrico. Los campos de aplicación son diversos y abarcan sectores médicos como el de reconstrucción de articulaciones, traumatología, columna vertebral y muchos más. POM-C es particularmente adecuado para usarlo en pruebas de tamaño en procesos de sustitución de rodilla, cadera y hombro, y en otros instrumentos quirúrgicos. |
DELRIN | POM H |
Delrin H (POM-H) es un acetal homopolímero que tiene unas excepcionales propiedades de deslizamiento y buena resistencia al desgaste. Comparado con POM-C, POM-H tiene una densidad, dureza y resistencia ligeramente superiores debido a su mayor cristalinidad. Además, ofrece buen aislamiento eléctrico y unas excepcionales características de mecanizado. Una característica fundamental del DELRIN H es su resistencia, es un material rígido, firme y duro, tiene buenas propiedades de deslizamiento y fricción y muy buen aislamiento eléctrico. Otras propiedades incluyen:
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Cuando se compara el Delrin C y el Delrin H, el homopolímero Delrin o POM-H combina mayor fatiga y resistencia a la fluencia con una mayor resistencia general y una mayor resistencia a la tracción y rigidez, lo que permite un diseño de piezas más delgadas y ligeras, y el potencial de un menor costo de producción de piezas. Se utiliza en las siguientes industrias:
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ERTACETAL |
Este material exhibe una resistencia mecánica y rigidez excepcionales, junto con una estabilidad dimensional sobresaliente y una facilidad destacada para el maquinado. Sus características más destacables son las siguientes:
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En entornos de alta humedad o inmersos en fluidos, los cojinetes de acetal superan notablemente a los fabricados con poliamida 4 en una proporción de 4 a 1. El Acetal es especialmente adecuado para piezas mecánicas de tolerancia cerrada y aisladores eléctricos que demandan resistencia mecánica y rigidez. Además, ofrece una resistencia destacada a una amplia gama de productos químicos, incluyendo diversos solventes.
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Tereftalato de polietileno (PET)
El PET es un plástico importante en nuestra vida cotidiana. Es un polímero comercial que tiene múltiples aplicaciones que van desde empaques, telas, envasado de bebidas, películas, piezas moldeadas para automóviles, electrónica … y muchos más. Puede encontrar este famoso plástico transparente a su alrededor como una botella de agua o un contenedor de refrescos. Además, el PET es uno de los termoplásticos más reciclados, y tiene el número «1» como símbolo de reciclaje.
| DESIGNACIÓN | CARACTERÍSTICAS | APLICACIONES |
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PET | ARNITE |
El tereftalato de polietileno (PET o PETE) es un polímero termoplástico de uso general que pertenece a la familia de polímeros de poliéster. Las resinas de poliéster son conocidas por su excelente combinación de propiedades tales como:
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El PET es un material con una gran cantidad de aplicaciones principalmente en la industria del envasado para bebidas y alimentación, así como en la industria automotriz:
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PET | ERTALYTE |
Las propiedades específicas de este PET cristalino en su estado virgen, hacen de él un material especialmente indicado para la mecanización de piezas mecánicas de precisión que deban soportar grandes cargas y/o sujetas a desgaste. Elevada resistencia mecánica, rigidez y dureza. Muy buena resistencia a la fluencia. Coeficiente de rozamiento bajo y uniforme. Excelente resistencia al desgaste (comparable o mejor que la de los nilones). Fisiológicamente inerte, aprobado para estar en contacto directo con alimentos. |
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Cloruro de polivinilo (PVC)
PVC, que proviene de la abreviatura en inglés ‘Polyvinyl chloride’, se traduce al español como Policloruro de Vinilo. Forma parte de la amplia categoría de materiales conocidos como polímeros, que comparten la característica de estar compuestos por macromoléculas llamadas monómeros. A través del proceso químico de polimerización, estas moléculas se organizan en cadenas largas, dando origen a un nuevo material denominado polímero.
| DESIGNACIÓN | CARACTERÍSTICAS | APLICACIONES |
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PVC |
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El PVC es un material con una gran cantidad de aplicaciones debido a sus propiedades y a su bajo coste, principalmente en la industria de la construcción, industria automotriz, industria alimentaria y en el sector médico:
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POLITETRAFLUOROETILENO (PTFE)
El politetrafluoroetileno (PTFE) conocido comúnmente por el nombre comercial Teflón y es un polímero similar al polietileno, en el que los átomos de hidrógeno han sido sustituidos por átomos de flúor.
| DESIGNACIÓN | CARACTERÍSTICAS | APLICACIONES |
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PTFE | TEFLÓN |
La característica principal de este material es que es prácticamente inerte, no reacciona con otras sustancias químicas excepto en circunstancias muy particulares. Esto se debe básicamente a la protección de los átomos de flúor sobre la cadena carbonada. Tiene un muy bajo coeficiente de rozamiento y gran impermeabilidad, manteniendo además sus cualidades en ambientes húmedos. Destaca por ser un gran aislante eléctrico y sumamente flexible, no se altera por la acción de la luz y es capaz de soportar temperaturas que oscilan desde –270 °C (3 K) hasta 270 °C (543 K). Su cualidad más conocida es la antiadherencia. El PTFE es un fluoropolímero de plástico opaco, blanco marfil particularmente versátil. Se fabrica mediante la polimerización por radicales libres de muchas moléculas de tetrafluoroeteno y es válido para una gran cantidad de aplicaciones en industrias tan diversas como la industria aeroespacial, la industria de alimentos y bebidas, productos farmacéuticos y telecomunicaciones. |
La mayor ventaja de PTFE es su versatilidad, y la variedad de aplicaciones en tantos productos y diferentes industrias para este material es asombrosa. Algunas de sus principales aplicaciones son las siguientes:
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POLIETERETERCETONA (PEEK)
La polieteretercetona (PEEK) es un termoplástico de ingeniería de alto rendimiento semicristalino. Este material opaco rígido (gris) ofrece una combinación única de propiedades mecánicas, resistencia a productos químicos, desgaste, fatiga y arrastramiento, así como resistencia a temperaturas excepcionalmente altas.
El polímero pertenece a la familia de polímeros policetona (PEK, PEEK, PEEKK, PEKK, PEKEKK) y, entre ellos, PEEK es el más utilizado y fabricado a gran escala.
El PEEK puede procesarse por métodos convencionales, tales como moldeo por inyección, extrusión, moldeo por compresión, etc.
| DESIGNACIÓN | CARACTERÍSTICAS | APLICACIONES |
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PEEK |
Entre las propiedades mecánicas y químicas más destacadas del PEEK™ se encuentran: un bajo coeficiente de fricción, una alta resistencia al uso y al desgaste o abrasión, a la hidrólisis; daño por exposición prolongada al vapor o agua. Químicamente es resistente e insoluble en solventes comunes incluyendo, ácidos, sales y óleos. Presenta estabilidad dimensional a altas temperaturas, la estabilidad térmica del PEEK™ es importante debido a sus aplicaciones industriales, la degradación termal ocurre entre las temperaturas de transición cristalina y la de fusión. Su módulo de elasticidad está fuertemente influenciado por su grado de cristalinidad; por su naturaleza viscoelástica, dependiendo de la temperatura se obtienen diferentes valores de resistencia a la tensión , la polieteretercetona (PEEK) es más ligera que el acero, el aluminio y el titanio. El PEEK™ es esterilizable en autoclave, por aplicación de óxido de etileno o por radiación; presenta una notable resistencia a la radiación. |
El polímero PEEK™ y sus compuestos, gracias a sus propiedades, se utilizan en aplicaciones diversas que abarcan desde herramientas mecánicas hasta dispositivos quirúrgicos. Se utilizan como sustitutos de piezas y componentes metálicos en conectores, sellos, aislantes para bombas industriales, así como en la fabricación de piezas para automóviles y aviones. En las industrias automotriz y aeroespacial, la reducción del peso final del producto contribuye al ahorro energético y a la disminución de emisiones de CO2 en la atmósfera. En el ámbito biomédico, el PEEK™ se emplea tanto en instrumentación como en prótesis. Se destaca el uso común de compuestos de PEEK™ con fibras de vidrio o carbono. Sus aplicaciones más frecuentes se encuentran en ortopedia y traumatología, como en cirugías de columna vertebral (fusión de vértebras), reducción y fijación de fracturas, así como en prótesis de cadera y hombro. Las propiedades de resistencia química, estabilidad térmica y características mecánicas similares al hueso humano hacen que este material sea idóneo para estos fines. Además, su biocompatibilidad, al ser biológicamente inerte, lo hace apropiado para su uso en entornos médicos. La ductilidad y deformación plástica del PEEK™ permiten la fabricación de productos mediante diversos procesos, como extrusión, fusión, laminado, hidroformado o moldeo por inyección. Esto no solo facilita el montaje en comparación con los equivalentes metálicos, sino que también conlleva a un sustancial ahorro de tiempo en la cadena de montaje. |
POLIPROPILENO (PP)
El polipropileno (PP) es un polímero termoplástico parcialmente cristalino que se obtiene mediante la polimerización del propileno (o propeno). Clasificado dentro del grupo de las poliolefinas, el polipropileno se emplea en una amplia gama de aplicaciones, que abarcan desde envases para alimentos, tejidos y algunos muebles o equipamientos, hasta equipo de laboratorio, componentes automotrices y películas transparentes. Destaca por su notable resistencia frente a diversos solventes químicos, así como su capacidad para enfrentar álcalis y ácidos metalúrgicos como el acetato de sodio.
| DESIGNACIÓN | CARACTERÍSTICAS | APLICACIONES |
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PP |
Entre las principales ventajas del polipropileno o PP destacan las siguientes:
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Dadas su versatilidad y su gran resistencia, el polipropileno o PP es un material que puede encontrarse en objetos de todo tipo. Estos son algunos de sus usos más frecuentes:
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POLICARBONATO (PC)
El policarbonato constituye un conjunto de termoplásticos que se distinguen por su facilidad para ser trabajados, moldeados y termoformados, siendo ampliamente empleado en la manufactura contemporánea. Su denominación, “policarbonato”, indica que se trata de un polímero caracterizado por la presencia de grupos funcionales unidos mediante grupos de carbonato en una cadena molecular extensa. Este material exhibe propiedades sintéticas distintivas.
| DESIGNACIÓN | CARACTERÍSTICAS | APLICACIONES |
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PC | POLICARBONATO |
Características y Beneficios:
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Las placas de policarbonato están hechas de un material altamente duradero, ya que el policarbonato es uno de los plásticos más resistentes, lo que significa que son ideales para acristalar invernaderos, para utilizar de protección como placas de policarbonato separadoras o biombos entre mesas en un bar, peluquería, ventanas de porches y techos de invernadero. Aplicaciones y proyectos:
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