Procurando um plástico ultra-resistente? Confira FR-4!

O que há para não amar no FR-4? É conhecido como um dos materiais plásticos mais resistentes disponíveis. Como já escrevemos neste blog antes, o FR-4 rivaliza com a resistência de alguns metais. A resistência máxima à tração (UTI) do FR-4 é de 45.000 PSI, enquanto a UTI do ferro fundido é de 29.000 PSI. O cobre chega a 31.900 PSI e o alumínio a 43.500 PSI. O aço estrutural tem um UTI de 40.000 PSI.

FR-4 um material feito de um tecido de vidro e um sistema de resina epóxi bifuncional. É um material anisotrópico ou direcionalmente dependente. Os padrões para o FR-4 são regulamentados pela National Electrical Manufacturers Association (NEMA).

Há muito mais no poder da engenharia do FR-4 do que apenas força! É um material muito bem arredondado. Aqui estão os 6 principais motivos pelos quais FR-4 é um ótimo material - achamos que você vai adorar.

1 FR-4 significa resistente à chama. A UL dá a este material uma classificação de 94 V-0. O bromo, um eliminador de oxigênio, é adicionado ao G10 para criar o FR-4, dando-lhe a mais alta classificação de retardante de chamas no índice UL 94 V. A queima para dentro de 10 segundos em uma amostra vertical após duas aplicações de uma chama azul e gotejamentos são permitidos, desde que não estejam queimando. O FR-4 impedirá o início de um incêndio. Se o fogo já estiver queimando, este material irá retardá-lo.

2. FR-4 é quimicamente resistente. FR-4 tem um desempenho excelente em uma ampla variedade de produtos químicos, incluindo a maioria dos álcoois, hidrocarbonetos aromáticos como benzeno e tolueno, materiais de revestimento de níquel e em ácidos como fluorídrico 100% e clorídrico 100%. A lista completa de produtos químicos aos quais o FR-4 resiste é muito longa. Para obter mais informações sobre resistência química específica, consulte nosso Guia de materiais de alto desempenho.

3. FR-4 é à prova d'água. Com uma taxa de absorção de água de quase zero por cento, não é surpresa que o FR-4 seja inerte na água. O FR-4 é resistente à água salgada, tornando-o ideal para uso em equipamentos marinhos. É usado para fazer vagens de piscicultura, barcos, varas de pesca, grades para estações de tratamento de esgoto e muito mais. O FR-4 também tem sido usado em aplicações de cabos de comunicações submarinas internacionais.

4. FR-4 não é condutor. Por causa de sua absorção de água extremamente baixa, o FR-4 é um isolante excelente. Em aplicações úmidas e secas, tem boas propriedades de perda dielétrica [i] e boa rigidez dielétrica. [Ii] É amplamente utilizado na fabricação de placas de circuito, mas como pode ser facilmente usinado, é feito em parafusos, porcas, espaçadores e uma variedade de formas usadas para fins de isolamento elétrico.

5. FR-4 é leve. Por ser feito de tecido de fibra de vidro e resina epóxi, é leve, com densidade [iii] de 1,8 em comparação com 2,7 do alumínio. O ferro fundido tem uma gravidade específica de 7,2, enquanto o cobre é 8,96 e o ​​aço é 7,82.

6. FR-4 é resistente aos raios ultravioleta. Este ponto se refere especificamente aos graus de FR-4 que são feitos com um sistema epóxi tetrafuncional. Este tipo de FR-4 é o tipo mais usado para placas de circuito. A resistência aos raios ultravioleta torna o FR-4 ainda mais adequado para aplicações subaquáticas e marítimas.

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[i] Perda dielétrica é a quantidade de calor que um material isolante dissipa quando sujeito a uma corrente elétrica.

[ii] A rigidez dielétrica de um material é a intensidade máxima do campo elétrico que ele pode suportar sem perda de suas propriedades de isolamento.

[iii] Tetra funcional descreve um composto com quatro locais de ligação em uma molécula.

(Você está procurando mais definições de termos de engenharia? Confira nosso Glossário de termos de fabricação de plástico!)

Você já usou o FR-4 em seus aplicativos? Conte-nos qual foi sua experiência com o FR-4 nos comentários abaixo.

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