O que são plásticos resistentes ao calor?

Os plásticos são utilizados em praticamente todos os mercados devido à sua facilidade de fabricação, baixo custo e ampla gama de aplicações. Além dos plásticos comuns, existe uma classe de plásticos sofisticados e resistentes ao calor.plásticosque podem suportar níveis de temperatura que não podem. Esses plásticos são utilizados em aplicações sofisticadas onde uma combinação de resistência ao calor, resistência mecânica e resistência a altas temperaturas é essencial. Este artigo explicará o que são plásticos resistentes ao calor e por que eles são tão vantajosos.

O que é plástico resistente ao calor?

Um plástico resistente ao calor é normalmente qualquer tipo de plástico que tenha uma temperatura de uso contínuo acima de 150 °C (302 °F) ou uma resistência à exposição direta temporária de 250 °C (482 °F) ou mais. Em outras palavras, o produto pode suportar processos a mais de 150 °C e suportar curtos períodos a 250 °C ou mais. Além de sua resistência ao calor, esses plásticos geralmente possuem propriedades mecânicas fenomenais que muitas vezes podem até mesmo se igualar às dos metais. Plásticos resistentes ao calor podem assumir a forma de termoplásticos, termofixos ou fotopolímeros.

Os plásticos são compostos por longas cadeias moleculares. Quando aquecidos, as ligações entre essas cadeias são danificadas, levando ao degelo do produto. Plásticos com temperaturas de fusão mais baixas são geralmente compostos por anéis alifáticos, enquanto plásticos de alta temperatura são compostos por anéis aromáticos. No caso dos anéis aromáticos, duas ligações químicas precisam ser quebradas (em comparação com a ligação única dos anéis alifáticos) antes que a estrutura se rompa. Portanto, é mais difícil derreter esses materiais.

Além da química subjacente, a resistência ao calor dos plásticos pode ser aumentada utilizando ingredientes. Um dos aditivos mais comuns para aumentar a resistência à temperatura é a fibra de vidro. As fibras também têm o benefício adicional de aumentar a estanqueidade geral e a resistência do material.

Existem várias técnicas para identificar a resistência ao calor de um plástico. As mais importantes estão listadas aqui:

• Nível de Temperatura de Deflexão Térmica (HDT) – Esta é a temperatura na qual o plástico apresentará falhas em lotes predefinidos. Esta medida não leva em conta os possíveis efeitos a longo prazo no produto caso essa temperatura seja mantida por longos períodos.
• Temperatura de Mudança de Temperatura do Vidro (Tg) – No caso de um plástico amorfo, a Tg descreve a temperatura na qual o material se transforma em borracha ou viscoso.
• Temperatura de uso contínuo (CUT) – Especifica a temperatura ideal na qual o plástico pode ser utilizado constantemente sem destruição substancial de suas propriedades mecânicas ao longo da vida útil do projeto da peça.

Por que usar plásticos resistentes ao calor?

Os plásticos são amplamente utilizados. No entanto, por que alguém usaria plásticos para aplicações de alta temperatura quando os aços geralmente conseguem executar as mesmas funções em faixas de temperatura muito mais amplas? Aqui estão alguns motivos:

1. Menor Peso – Os plásticos são mais leves que os metais. Portanto, são excelentes para aplicações nos mercados automotivo e aeroespacial, que dependem de elementos leves para aumentar a eficácia geral.
2. Resistência à ferrugem – Alguns plásticos apresentam resistência à ferrugem muito superior à do aço quando expostos a uma ampla variedade de produtos químicos. Isso pode ser essencial para aplicações que envolvem calor e atmosferas adversas, como as da indústria química.
3. Flexibilidade de Fabricação – Componentes plásticos podem ser fabricados utilizando tecnologias de produção em larga escala, como a moldagem por injeção. Isso resulta em peças com custo unitário mais baixo do que suas contrapartes metálicas fresadas por CNC. Peças plásticas também podem ser fabricadas por meio de impressão 3D, o que permite layouts complexos e maior flexibilidade de projeto do que a obtida com a usinagem CNC.
4. Isolante – Os plásticos podem atuar como isolantes térmicos e elétricos. Isso os torna ideais onde a condutividade elétrica pode danificar dispositivos eletrônicos sensíveis ou onde o calor pode afetar negativamente o funcionamento dos componentes.

Tipos de plásticos resistentes a altas temperaturas

Existem dois grupos principais de termoplásticos: plásticos amorfos e semicristalinos. Plásticos resistentes ao calor podem ser encontrados em cada um desses grupos, como mostrado no Número 1 abaixo. A principal diferença entre esses dois é a sua capacidade de fusão. Um material amorfo não tem um ponto de fusão preciso, mas amolece lentamente à medida que a temperatura aumenta. Um material semicristalino, em comparação, tem um ponto de fusão extremamente preciso.

Abaixo estão listados alguns produtos oferecidos pelaDTG. Entre em contato com um agente DTG se precisar de detalhes sobre um produto que não esteja listado aqui.

Polieterimida (PEI).

Este material, comumente conhecido pelo seu nome comercial Ultem, é um plástico amorfo com propriedades térmicas e mecânicas excepcionais. Também é resistente a chamas, mesmo sem quaisquer ingredientes. No entanto, a resistência específica à chama precisa ser verificada na ficha técnica do produto. A DTG fornece duas qualidades de plástico Ultem para impressão 3D.

Poliamida (PA).

A poliamida, também conhecida pelo nome comercial Nylon, possui excelentes propriedades de resistência ao calor, especialmente quando combinada com materiais de enchimento e outros materiais. Além disso, o Nylon é extremamente resistente à abrasão. A DTG oferece uma variedade de nylons resistentes à temperatura com diversos materiais de enchimento, conforme mostrado abaixo.

Fotopolímeros.

Fotopolímeros são plásticos distintos que se polimerizam apenas sob a influência de uma fonte de energia externa, como luz UV ou um mecanismo óptico específico. Esses materiais podem ser utilizados para produzir peças impressas de alta qualidade com geometrias complexas, impossíveis com outras tecnologias de fabricação. Na categoria de fotopolímeros, a DTG oferece dois plásticos resistentes ao calor.