¿Cuáles son las pautas para el moldeo por inyección de PEEK?

 

Propiedades, características y aplicaciones del PEEK  

Los desarrolladores e ingenieros de productos a menudo se sienten abrumados por la cantidad de plásticos de moldeo por inyección entre los que deben elegir para encontrar el material adecuado para fabricar.

Existen miles de variantes de plástico disponibles, desde plásticos de uso diario hasta polímeros de alto rendimiento utilizados en entornos operativos muy exigentes. En Ming-Li, contamos con más de 40 resinas en stock para elegir y asesoramos con especial atención a nuestros clientes en la selección de materiales.

Entre el pequeño número de polímeros de alto rendimiento, la familia PAEK (poliarilétercetona) lidera el camino y, entre estos, PEEK (poliéterétercetona) es el más popular.

He aquí la razón: Muchos polímeros de alto rendimiento cumplen con uno o dos requisitos, ya sea la capacidad de soportar temperaturas extremas o la exposición a sustancias químicas. Sin embargo, la mayoría no cumplen con las expectativas en cuanto a otras exigencias, como la resistencia al desgaste o la resistencia mecánica.

Sin embargo, el PEEK posee varias de estas propiedades, como resistencia mecánica, resistencia al desgaste, resistencia al calor y resistencia química. Es fácil de procesar y reciclar.

Sus otras propiedades incluyen aislamiento eléctrico, resistencia a la corrosión y alta pureza.

Y como el PEEK puede producirse en masa mediante moldeo por inyección sin necesidad de mecanizar metales ni curar termoestables, se reducen los pasos de procesamiento, lo que se traduce en ahorros de tiempo y costes.

El PEEK suele superar al metal en entornos hostiles. Esto lo convierte en una opción popular en la fabricación de componentes aeroespaciales y automotrices, dispositivos médicos, piezas de maquinaria, semiconductores y maquinaria eléctrica y electrónica.

 

Ejemplos de componentes PEEK:  

• Automotriz: Piezas de motor, piezas de transmisión de velocidad variable, piezas de dirección, componentes de freno.
• Maquinaria de oficina: Garras de fotocopiadora, cojinetes especiales resistentes al calor, cadenas, engranajes.
• Dispositivo médico: Partes de endoscopios y limpiadores dentales, implantes, dispositivos quirúrgicos, reemplazo de articulaciones.
• Aeroespacial: Aisladores y aislantes eléctricos, conectores de baterías, carcasas de luces externas, juntas, sellos, accesorios, soportes, abrazaderas y aislamiento térmico acústico.

Esto es lo que nuestros expertos en Ming-Li creen que debe saber sobre PEEK para ayudarlo a decidir si es el material adecuado para sus necesidades.

 

Propiedades del plástico PEEK

El PEEK es un material semicristalino y opaco que pertenece a la familia de polímeros de policetona, denominada PAEK, y que está compuesta por grupos moleculares arilo, éter y cetona. Las porciones arilo y cetona de su composición le confieren rigidez y rigidez, lo que se traduce en un buen rendimiento mecánico y un alto punto de fusión. El grupo éter del PEEK le confiere flexibilidad (lo que le confiere resistencia) y lo vuelve no reactivo (lo que le proporciona resistencia a la exposición química).

Analicemos con más detalle sus propiedades y cómo se comporta e influye en la selección de materiales en diversas industrias:

• Alta resistencia al calor . Las pruebas demuestran que el PEEK tiene un alto punto de fusión de 341 °C, una alta temperatura de transición vítrea de 143 °C y una temperatura de uso continuo de hasta 260 °C. Esto ha propiciado su amplio uso en entornos térmicamente agresivos, como las industrias del petróleo y el gas, y la automoción.
• Resistencia química y a la corrosión . El PEEK es altamente resistente al agua y a numerosos disolventes (incluso en condiciones de vapor a alta temperatura y presión). Por lo tanto, soporta las condiciones químicamente agresivas de la industria del petróleo y el gas, como tuberías, engranajes y maquinaria submarina. También es resistente al combustible para aviones, fluidos hidráulicos y descongelantes en la industria aeroespacial.
• Resistencia al desgaste. Las pruebas demuestran que el PEEK es más duradero que muchos otros polímeros e incluso algunos metales. El PEEK puede soportar altas cargas a temperaturas elevadas sin sufrir deformación permanente, también conocida como fluencia. Además, presenta un bajo coeficiente de fricción, lo que se traduce en menos desgaste, ruido, vibración y emisiones. Esto lo convierte en un material ideal para la fabricación de piezas de automóviles. Otra medida de desgaste es la fatiga resultante de la presión y la tensión repetidas, y el PEEK también presenta un rendimiento excepcional en este aspecto. Además, es más ligero que otros metales comparables, lo que lo hace popular en las industrias automotriz y aeroespacial, ya que mejora la eficiencia energética de los vehículos. Su excepcional resistencia al desgaste también lo convierte en un material muy valioso en la producción de implantes médicos.
• Biocompatibilidad . El PEEK no es dañino ni tóxico para el tejido vivo y puede funcionar de forma constante en el cuerpo humano durante largos periodos. Esta característica lo hace popular para su uso en componentes de dispositivos médicos e implantes. Sin embargo, debido a su estructura química biológicamente inerte, el PEEK presenta una baja capacidad de adhesión al tejido óseo implantado in vivo.
• Resistencia a la tracción. Al reforzarse con fibras de carbono, los materiales a base de PEEK pueden alcanzar una resistencia a la tracción de 29000 psi a temperaturas de hasta 299 °C. Esto los convierte en una opción más resistente y rígida que el nailon, el acetal (polioximetileno o POM), los poliésteres y los policarbonatos.
• Baja inflamabilidad. El PEEK, con clasificación de inflamabilidad UL 94 V-0, resiste la combustión hasta casi 600 °C. Además, emite poco humo incluso al arder a temperaturas extremas. Esta es una de las razones por las que se utiliza comúnmente en la fabricación de piezas para aviones comerciales.
• Buen aislamiento. El PEEK posee alta resistividad volumétrica y superficial, lo que le permite mantener un buen rendimiento de aislamiento incluso bajo cambios significativos de temperatura y ambientales.
• Reciclable . Las moléculas de PEEK son muy estables, por lo que puede reprocesarse varias veces sin afectar sus propiedades. Esto permite a los fabricantes reducir los costos de gestión de residuos y cumplir con los objetivos de sostenibilidad.

 

¿Cuáles son los tipos de plástico PEEK?

El PEEK viene en cinco grados según la composición y las variaciones en las propiedades que influyen en las aplicaciones para las que es más adecuado:

1. El PEEK sin relleno no está reforzado con ningún otro material y es la versión más básica de este polímero. Es el tipo con mayor resistencia química.

2. El PEEK reforzado con fibra de carbono contiene un 30 % de fibras de carbono y es el tipo más resistente y rígido. Además, es un 7 % más ligero que el PEEK reforzado con fibra de vidrio.

3. El PEEK reforzado con fibra de vidrio contiene un 30 % de fibra de vidrio y es más resistente y rígido que el PEEK sin relleno. Además, proporciona un excelente aislamiento eléctrico y térmico.

4. El cojinete PEEK está relleno con un 20% de PTFE y reforzado con carbono y grafito para reducir el coeficiente de fricción, lo que ofrece una mejor resistencia al desgaste y una mayor capacidad de calor por fricción.

5. PEEK disipador de estática, detectable por metales y rayos X, y diseños a medida . Estos tipos de PEEK se han creado para satisfacer los requisitos específicos de los clientes en una o más aplicaciones. Por ejemplo, el PEEK disipador de estática está diseñado para ser seguro en atmósferas donde se requieren materiales no conductores.

 

Consideraciones especiales para el moldeo por inyección de PEEK

Si bien el PEEK ofrece muchos puntos de rendimiento, su uso conlleva desafíos.

• Precio elevado. El PEEK cuesta más que los materiales plásticos de ingeniería estándar.
• La rigidez del PEEK podría significar que ciertos niveles de contorno sean difíciles o imposibles de lograr.
• Dependiendo de su tipo, el PEEK se presenta con algunos ácidos, como el sulfúrico concentrado, el nítrico o el crómico. Esto lo hace menos recomendable para ciertas aplicaciones.
• El PEEK tiene baja resistencia a la luz UV, pero esta debilidad se puede contrarrestar agregando un aditivo de carbono a la formulación del material para brindar resistencia a los rayos UV.

 

¿Es PEEK el mejor material para sus necesidades?

Si está buscando una solución de material de moldeo por inyección que logre un equilibrio entre sus necesidades de rendimiento, su presupuesto y sus objetivos ambientales y de sustentabilidad, PEEK encabezará la lista (¡o se acercará!).

¿Pero es para ti?

Si bien el PEEK le permitirá fabricar piezas más ligeras, resistentes y químicamente resistentes, con una mayor durabilidad, debe evaluar el retorno de la inversión que este material le proporcionará, considerando su costo adicional. Hablar con un experto en selección de materiales de Ming-Li le ayudará a decidir. Le guiaremos a través de un proceso eficiente de diseño y fabricación que le permitirá comercializar incluso sus productos más complejos en cuestión de semanas.

Ming-Li:

✓ Le ofrecemos una variedad de opciones de materiales plásticos.

✓ Guiarlo en la evaluación de estas opciones de materiales en función de las necesidades de su aplicación.

✓ Trabaje con las mejores prácticas para garantizar que diseñe y entregue su producto al mercado con éxito.

Si tiene un proyecto con el que necesita ayuda, envíelo aquí y nuestro equipo estará encantado de brindarle asesoramiento experto.

Acerca de Ming-Li

Fundada en 1983, Ming-Li Precision es una empresa innovadora en fabricación digital bajo demanda y continúa liderando los avances en moldeo por inyección y prototipado rápido. Sabemos lo que se necesita para entregar un producto de alta calidad a tiempo y dentro del presupuesto. Ming-Li está diseñada para ser ágil, cuenta con un equipo de expertos en moldeo por inyección y aplica un enfoque centrado en la ingeniería en todo lo que hacemos. Decenas de miles de desarrolladores e ingenieros de productos de todos nuestros clientes confían en Ming-Li para dar vida a sus productos.

Obtenga más información sobre lo que Ming-Li puede hacer por usted aquí .

¿Tiene alguna pregunta? Contacte con nuestro amable equipo de ventas aquí .