En muchas aplicaciones industriales y tecnológicas, la capacidad de resistir temperaturas elevadas es una necesidad. Un material resistente a altas temperaturas mantiene su integridad y propiedades bajo condiciones extremas.
Como expertos en inyección de plástico, en GB Inyectados conocemos estos materiales a la perfección. Hoy, queremos hablarte del plástico resistente al calor, sus propiedades y usos más comunes.
Materiales resistentes a altas temperaturas: ¿Qué son y cómo funcionan?
Los materiales resistentes a altas temperaturas son aquellos que pueden operar de manera efectiva sin degradarse en ambientes de alta temperatura. Este tipo de materiales incluye cerámicas, metales refractarios y ciertos polímeros especializados, conocidos como plásticos resistentes al calor.
Los plásticos que soportan altas temperaturas son muy valorados en aplicaciones donde se necesita peso ligero y resistencia química, aparte de resistencia al calor.
Estos materiales funcionan principalmente por la estabilidad térmica de sus estructuras moleculares. En los plásticos, por ejemplo, los enlaces covalentes de sus cadenas poliméricas están diseñados para resistir la ruptura térmica.
También, mediante aditivos se puede reforzar esta resistencia y reducir la inflamabilidad.
Principales plásticos que aguantan altas temperaturas en la industria
Existen varios tipos de plásticos que aguantan altas temperaturas. Los más utilizados son:
Polieteretercetona (PEEK)
La polieteretercetona (PEEK) es uno de los polímeros más avanzados disponibles en el mercado. Puede operar de manera continua a temperaturas de hasta 250ºC y soportar picos aún más mayores.
Este material destaca por su alta resistencia mecánica, lo que significa que soporta cargas pesadas sin deformarse ni perder sus propiedades estructurales. Y, también posee una notable resistencia química, que lo hace inmune a la mayoría de ácidos, bases y solventes orgánicos.
Poliamida-imida (PAI)
La poliamida-imida es capaz de soportar temperaturas continuas de hasta 260ºC y picos de hasta 270ºC. Combina alta resistencia mecánica con estabilidad térmica y baja expansión térmica.
Su baja fricción la hace adecuada para la fabricación de rodamientos y sellos mecánicos, que deben operar eficientemente bajo grandes cargas y temperaturas elevadas.
Polisulfuro de Fenileno (PPS)
El polisulfuro de fenileno es un polímero termoplástico de alto rendimiento conocido por tener gran resistencia al calor, productos químicos y al fuego. Soporta temperaturas continuas de hasta 218ºC.
También, cuenta con baja absorción a la humedad y estabilidad dimensional, lo que garantiza que las piezas fabricadas con este material mantengan sus propiedades a lo largo del tiempo y bajo condiciones variables.
Poliamida (Nylon)
La poliamida (Nylon), específicamente el Nylon 46, puede soportar temperaturas de hasta 295ºC durante cortos períodos de tiempo. Este tipo de nylon mezcla resistencia al desgaste con alta resistencia mecánica y estabilidad térmica.
Su capacidad para ser moldeado en diferentes formas lo hacen muy típico en la fabricación de una amplia gama de componentes industriales.
Policarbonato (PC)
El policarbonato mantiene sus propiedades físicas a temperaturas de hasta 135 °C. Aunque su resistencia térmica es inferior a la de otros plásticos mencionados, su combinación de transparencia, resistencia al impacto y estabilidad dimensional lo hacen único.
En la industria de la iluminación, por ejemplo, el policarbonato se utiliza por su capacidad para soportar el calor generado por las fuentes de luz sin amarillear ni degradarse.
Comparativa de materiales resistentes al calor: ¿cuál es el mejor?
Para determinar el mejor material resistente a altas temperaturas, hay que tener en cuenta los requisitos específicos de cada aplicación.
Hemos elaborado una tabla para comparar los plásticos que soportan altas temperaturas de forma más clara:
| Propiedades | PEEK | PAI | PPS | Nylon 46 | PC |
| Estabilidad térmica | Hasta 250 °C | Hasta 260 °C continuos, 270 °C en picos | Hasta 218 °C | Hasta 295 °C en picos | Hasta 135 °C |
| Resistencia química | Excelente resistencia térmica a la mayoría de productos químicos | Buena, aunque menos resistente que PEEK | Excelente, similar al PEEK | Buena, pero susceptible a algunos ácidos y bases | Buena, pero vulnerable a ciertos solventes |
| Resistencia mecánica | Alta resistencia a la tracción y al desgaste | Alta resistencia a la compresión y al desgaste | Buena resistencia mecánica, pero menos que PEEK y PAI | Buena, con excelente resistencia al desgaste | Alta resistencia a impactos |
| Costo | Muy alto | Alto, pero menos que PEEK | Moderado o alto | Moderado | Bajo en comparación con los otros |
En general, PEEK y PAI son los materiales resistentes al calor preferidos para las aplicaciones más demandantes debido a sus altas propiedades térmicas y mecánicas.
No obstante, para aplicaciones con un menor presupuesto, el PPC y el PC son opciones más viables.
Aplicaciones comunes de plásticos resistentes al calor en la tecnología
Los plásticos resistentes al calor se utilizan en una amplia gama de aplicaciones tecnológicas gracias a sus diversos beneficios.
Algunas de las aplicaciones más comunes son:
- Automotriz: se emplean en la fabricación de piezas de motor, sistemas de escape y componentes electrónicos. El nylon y el PPS son muy populares gracias a su combinación de resistencia mecánica y estabilidad térmica.
- Industria aeroespacial: el PEEK y el PAI son plásticos de altas prestaciones que se utilizan en componentes de motores, sistemas de sellado y aislamiento eléctrico.
- Electrónica: los dispositivos electrónicos requieren materiales que puedan manejar el calor generado durante el funcionamiento. El policarbonato se encuentra en carcasas y componentes ópticos. El PEEK y el PSS se usan en conectores.
- Industria médica: se emplean para la fabricación de instrumentos que se deben esterilizar regularmente. El PEEK es muy popular en implantes debido a su biocompatibilidad y resistencia a la esterilización.
- Equipos industriales: se utilizan en la fabricación de maquinaria que opera en condiciones de alta temperatura. El PAI y el PEEK podemos encontrarlos en componentes de bombas, válvulas y compresores.
- Telecomunicaciones: los equipos de telecomunicaciones requieren materiales resistentes al calor para asegurar un correcto funcionamiento. El PPS y el PEEK se usan en componentes de fibra óptica.
Los materiales resistentes a altas temperaturas son necesarios en un gran número de industrias tecnológicas debido a la capacidad de mantener sus propiedades bajo condiciones extremas.
Para seleccionar el material resistente adecuado, se deben considerar factores como la estabilidad térmica, resistencia química y mecánica, y el costo.
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