¿Conoces los materiales termoplásticos?

Los materiales termoplásticos considerados de altas prestaciones o avanzados, son aquellos que resisten mecánicamente a altas temperaturas.

El gran enemigo del termoplástico es la temperatura, tanto en positivo como en negativo y estos, ofrecen un elevado valor añadido.

Termoplásticos como el PEEK, el PAI, el PEI, el PVDF, etc… Son cada vez más comunes y aplicados en todo tipo de industria.

Gracias a su elevada resistencia a la temperatura, los termoplásticos fisiológicamente inertes, resisten en su mayoría al ataque químico y son de gran estabilidad dimensional. Cada día se emplean en mayor número de aplicaciones, en nuevos sectores, tales como la industria de la medicina, alimentación, química, aeronáutica…

A la hora de aplicaciones de alta resistencia a la temperatura hay que tener en cuenta si el termoplástico está en estático o hay función mecánica. Si el termoplástico no tiene función mecánica, solo función de aislamiento térmico o eléctrico, LA TEMPERATURA MÁXIMA DE TRABAJO EN AIRE nos es válida como referente.

Se define como la temperatura máxima de trabajo – en aire – que el termoplástico puede resistir manteniendo como mínimo el 50% de sus propiedades mecánicas iniciales ( ej. resistencia a la tracción, rigidez, ductilidad) después de 100.000 horas de trabajo continuo 

• Términos relacionados: altas temperaturas, índice térmico relativo, temperatura máxima de uso.
• Método de ensayo: UL746 o mejor dato estimado disponible
• Unidades: ºC
• Ejemplo: si utilizamos el POM C a temperatura por debajo de su TMT de 105ºC retendrá como mínimo el 50% de sus propiedades mecánicas iniciales.

Cualquier tipo de material, incluyendo los materiales metálicos, están condicionados por la temperatura de trabajo, que a partir de ciertos niveles se produce la fluencia de los materiales y en consecuencia, agarrotamiento. Los termoplásticos o plásticos técnicos, son excelentes aislantes ofreciendo resistencia a la disipación del calor generado. Es por ello, qué es importante distinguir que exposición se hace del termoplástico a dicha temperatura, si el trabajo es continuo o intermitente, la resistencia a la temperatura del termoplástico varía dependiendo del tiempo de exposición.

Si el termoplástico está aplicado con alta temperatura (a partir de 100ºC) y además con función mecánica (en movimiento y soportando una carga), es muy importante fijarse en los datos de la TEMPERATURA DE DEFORMACIÓN BAJO CARGA o DEFORMACIÓN POR CALOR.

Las propiedades de los materiales termoplásticos experimentan una importante disminución de sus características resistivas en función de la temperatura de trabajo a que están sometidas. En los termoplásticos o plásticos técnicos el valor de  la TEMPERATURA DE DEFORMACIÓN BAJO CARGA o DEFORMACIÓN POR CALOR tiene mayor utilidad práctica que LA TEMPERATURA MÁXIMA DE TRABAJO EN AIRE.

Es la temperatura a la cual una barra de espesor de 12,7mm soportada entre los extremos a 101mm, se le aplica una carga centrada de 1,8 MPa y cede con una flecha de 0,254mm. Recordando los conceptos utilizados en el módulo de flexión, podemos ver que éste es otra forma para decir “la temperatura a la cual el módulo de flexión de la probeta ha bajado a 0,97Mpa”.

También se denomina temperatura de distorsión o TD. Estas mediciones son muy a menudo la forma de determinar el comportamiento del material para retener sus propiedades (por ejemplo la rigidez) cuando aumenta la temperatura. Esto no es estrictamente verdad. Usando las curvas de AMD ( análisis mecánico dinámico) resulta más fiable; el TDC sirve como guía aproximada para determinar la temperatura máxima de trabajo bajo carga

• Términos relacionados: rigidez a elevada temperatura, temperatura de calor de distorsión AMD, módulo
• Método de ensayo: ISO 75
• Unidades: ºC
• Ejemplo: La polisulfona PSU es rígida hasta  170ºC. El PEEK reforzado con el 30% de fibra de vidrio lo es hasta 315 ºC. Observar que estas temperaturas son el TDC de los citados materiales.