Cómo elegir el plástico adecuado para su proyecto

Nov 06, 2023

Estilos Gordon | 01 de noviembre de 2017

Hay miles de plásticos en el mercado que se pueden usar para la creación rápida de prototipos o la fabricación de bajo volumen; elegir el adecuado para un proyecto determinado puede ser abrumador, especialmente para los inventores primerizos o los nuevos empresarios. Cada material tiene ventajas y desventajas cuando se trata de costo, resistencia, flexibilidad y acabado superficial. Se debe tener en cuenta no solo la aplicación de la pieza o producto, sino también el entorno en el que se utilizará.

En general, los plásticos de ingeniería tienen propiedades mecánicas avanzadas que ofrecen una mayor durabilidad y que no se verán comprometidas durante el proceso de fabricación. También se pueden hacer modificaciones a algunos tipos de plásticos para mejorar su resistencia, así como su resistencia al impacto y al calor. Profundicemos en los diferentes materiales plásticos a tener en cuenta en función de la pieza final o función del producto.

Partes mecánicas

Una de las resinas más utilizadas para fabricar piezas mecánicas es el nailon, también conocido como poliamida (PA). Cuando el PA se mezcla con molibdeno, tiene una superficie resbaladiza para facilitar el movimiento. Sin embargo, no se recomienda el uso de trenes de engranajes de nailon a nailon, ya que los plásticos similares tienden a pegarse entre sí. PA es altamente resistente al desgaste y la abrasión y tiene buenas propiedades mecánicas a temperaturas elevadas. El nailon es ideal como filamento para la impresión de plástico en 3D, pero absorbe agua con el tiempo.

El polioximetileno (POM) también es una excelente opción para piezas mecánicas. POM es un tipo de resina de acetal, que se utiliza para fabricar Delrin de Dupont, un valioso plástico para engranajes, tornillos, ruedas y más. POM tiene alta resistencia a la flexión y a la tracción, rigidez y dureza. Sin embargo, el POM puede degradarse con álcali, cloro y agua caliente y puede ser difícil unirlo.

Contenedores de plástico

Si su proyecto es una especie de embarcación, el polipropileno (PP) es lo mejor. El PP se usa para recipientes de almacenamiento de alimentos porque es resistente al calor, es impermeable a aceites y solventes y no filtra productos químicos, lo que lo hace seguro para los alimentos. El PP también tiene un equilibrio superior de rigidez y resistencia al impacto y se puede formar fácilmente en una bisagra que se puede doblar repetidamente sin romperse. También se puede utilizar para aplicaciones en tuberías y mangueras.

Otra opción es el polietileno (PE). El plástico más común en el mundo, el PE tiene baja resistencia, dureza y rigidez. Suele tener un color blanco lechoso y es el plástico que se encuentra en los frascos de medicamentos y envases de leche y detergente. El PE es muy resistente a varios productos químicos, pero tiene un punto de fusión bajo.

Cajas de herramientas y herrajes

Para cualquier proyecto que necesite una alta resistencia a los impactos y una fuerte resiliencia al desgarro y la rotura, el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) es ideal. El ABS es liviano y se puede fortalecer agregando fibras de vidrio. Es más caro que el estireno, pero dura mucho más debido a su dureza y tenacidad. El ABS se utiliza para el modelado por deposición fundida en 3D de prototipos rápidos.

Dadas sus propiedades, el ABS es una buena opción para dispositivos portátiles. En Star Rapid, creamos una caja de reloj inteligente para E3design con resina de plástico ABS/PC negra precoloreada mediante moldeo por inyección de plástico. Esta elección de material permite que el dispositivo en general se mantenga relativamente liviano, al tiempo que proporciona una carcasa que puede soportar impactos accidentales, como cuando el reloj golpea una superficie dura. Si necesita algo que sea versátil y resistente a los impactos, el poliestireno de alto impacto (HIPS) es una buena opción. Este material es adecuado para crear estuches resistentes para herramientas eléctricas y cajas de herramientas. Si bien HIPS es económico, no se considera ecológico.

Goma

Muchos proyectos requieren el moldeo por inyección de resinas que tienen las propiedades blandas y elásticas del caucho. El poliuretano termoplástico (TPU) es una gran opción, ya que viene en muchas fórmulas especiales para lograr alta elasticidad, rendimiento a baja temperatura y durabilidad. El TPU también se utiliza en herramientas eléctricas, ruedas giratorias, aislamiento de cables y artículos deportivos. Como es resistente a los solventes, el TPU se puede encontrar en muchos entornos industriales debido a su alta resistencia a la abrasión y al corte. Sin embargo, es conocido por absorber la humedad de la atmósfera, por lo que puede ser difícil de procesar durante la fabricación. Para el sobremoldeo, existe el caucho termoplástico (TPR), que es económico y fácil de manejar para aplicaciones como empuñaduras de caucho acolchadas.

Partes transparentes

Si su pieza requiere lentes o ventanas transparentes, lo mejor es acrílico (PMMA). Este material se utiliza para fabricar ventanas inastillables como el plexiglás debido a su rigidez y resistencia a la abrasión. PMMA también tiene un alto pulido, tiene buena resistencia a la tracción y es económico en grandes volúmenes. Sin embargo, no es tan resistente a los impactos ni a los productos químicos como el policarbonato (PC).

Si necesita algo más fuerte para su proyecto, la PC es más duradera que el PMMA y tiene excelentes propiedades ópticas, lo que la convierte en una opción adecuada para lentes y ventanas a prueba de balas. La PC también se puede doblar y formar a temperatura ambiente sin romperse. Es útil para el trabajo de creación de prototipos, ya que no requiere herramientas de molde costosas para darle forma. El PC es más caro que el acrílico y puede liberar sustancias químicas nocivas cuando se expone al agua caliente durante períodos prolongados, por lo que no es seguro para los alimentos. Debido a su fuerza de impacto y resistencia a los rayones, la PC es ideal para una variedad de aplicaciones. En Star Rapid, usamos este material para crear cubiertas para terminales portátiles de punto de venta para Muller Commercial Solutions. La pieza fue mecanizada por CNC a partir de bloques sólidos de PC; ya que necesitaba ser completamente transparente, luego se lijó a mano y se pulió con vapor.

Este es solo un vistazo rápido a algunos de los plásticos más utilizados para la fabricación. La mayoría se puede modificar con diversas fibras de vidrio, estabilizadores UV, lubricantes u otras resinas para lograr propiedades de ingeniería específicas según las necesidades del proyecto y el proceso de fabricación que se utilice, ya sea moldeo por inyección, fundición al vacío o impresión 3D.

Gordon Styles es el fundador y presidente de Star Rapid, un proveedor de servicios de creación rápida de prototipos, herramientas rápidas y producción de bajo volumen. Utilizando su experiencia en ingeniería, Styles fundó Star Rapid en 2005 y, bajo su liderazgo, la empresa se ha expandido a 250 empleados. Con un equipo internacional de ingenieros y técnicos, Star Rapid combina tecnologías avanzadas, como la impresión 3D y el mecanizado CNC multieje, con técnicas de fabricación tradicionales y estándares de alta calidad. Antes de Star Rapid, Styles poseía y administraba la empresa de creación rápida de prototipos y herramientas rápidas más grande del Reino Unido, STYLES RPD, que se vendió a ARRK Europe en 2000.

Más información sobre formatos de texto