Aeroespacial encontra aditivo:tudo o que você precisa saber sobre ULTEM (PEI)

Uma introdução aos plásticos ULTEM

Os polímeros plásticos de alto desempenho se dividem em duas categorias:termofixos e termoplásticos. Polímeros termofixos são aqueles que solidificam a uma dureza irreversível após a cura devido a ligações químicas dentro do plástico. O polímero endurece em um padrão de reticulação que evita que ele volte a derreter, mesmo sob calor extremo.

ULTEM®, o nome comercial da polieterimida (PEI), é uma das poucas resinas termoplásticas amorfas comercialmente disponíveis que mantém sua integridade mecânica em altas temperaturas. Inicialmente desenvolvido pela General Electric Plastics Division (agora SABIC) no início dos anos 80, o ULTEM é um plástico de alto desempenho que tem sido um grampo da indústria de manufatura por mais de 35 anos. Este material é forte, resistente a produtos químicos e a chamas, fácil de usar e capaz de suportar temperaturas extremamente altas, mantendo um conjunto de propriedades elétricas estáveis.

Frequentemente usado na produção de placas de circuito, óculos, equipamentos de preparação de alimentos e esterilização e, talvez mais notavelmente, peças de aeronaves, o ULTEM é conhecido por sua resistência e durabilidade. Continue lendo para descobrir tudo o que você precisa saber sobre o ULTEM.

Impressão com ULTEM

O ULTEM é fácil de termoformar e pode ser fabricado usando modelagem por deposição fundida (FDM). Um bocal aquecido segue repetidamente um caminho de ferramenta definido e emite uma camada de material por vez até que o produto esteja totalmente formado.

A modelagem por injeção é outra opção rápida e econômica para fabricação com ULTEM. As pastilhas termoplásticas são alimentadas no parafuso de moldagem por injeção, derretidas e injetadas no molde, resfriadas e endurecidas, então a peça completa é empurrada para fora através do pino ejetor. Este processo é ideal para a produção de peças uniformes em grandes quantidades, como soquetes burn-in.

Especificações mecânicas

O ULTEM se destaca de outros polímeros de alto desempenho porque é projetado exclusivamente para permanecer mecanicamente estável sob condições extremas. Ele pode suportar temperaturas acima de 217°C por longos períodos de tempo e permanecer dimensionalmente estável em temperaturas flutuantes. É inerentemente resistente a chamas e produz uma fumaça mínima que não é mais tóxica do que a fumaça produzida pela queima de madeira.

Os termoplásticos amorfos tendem a rachar quando entram em contato com gorduras e óleos de alimentos, álcoois, ácidos, fluidos usados ​​para manutenção de carros e aeronaves e outras soluções aquosas. O ULTEM não apenas resiste a rachaduras por tensão nessas condições, mas também é resistente aos raios ultravioleta e à radiação gama.

As principais especificações mecânicas do ULTEM incluem:

• Resistência à tração na ruptura (73°F):15.200 psi
• Resistência à flexão (73°F):22.000 psi
• Alongamento na Ruptura (73°F):60%
• Resistência ao cisalhamento:15.000 psi
• Ponto de fusão:426°F
• Inflamabilidade:V-0
• Força dielétrica no ar:830 V/mil

Essas especificações mecânicas são aplicáveis ​​apenas para ULTEM padrão — as especificações variam para diferentes variedades do produto, incluindo ULTEM 10%, 20% e 30% Glass Reinforced.

ULTEM e a indústria aeroespacial

A indústria aeroespacial é compreensivelmente rigorosa com os padrões mecânicos e regulamentos de qualidade que as peças devem cumprir. Para garantir a conformidade com os padrões de qualificação e equivalência estabelecidos pela Federal Aviation Administration (FAA), as novas peças devem passar por processos de teste e aprovação longos, rigorosos e caros.

Infelizmente, esses processos demorados são incompatíveis com a crescente demanda por aeronaves mais novas, mais rápidas e mais baratas. Para atender a essa demanda, espera-se que líderes do setor, como Boeing e Airbus, acelerem os tempos de produção, mantendo os custos baixos. Um número crescente de participantes da indústria aeroespacial comercial está enfrentando esses desafios de frente com a ajuda da manufatura aditiva – um processo no qual eles podem usar o ULTEM.

A ULTEM está entre as poucas resinas aprovadas para uso no setor aeroespacial comercial. Ele supera os termoplásticos comparáveis ​​quando se trata de resistir à fluência, a tendência dos materiais de se deformarem e degradarem sob estresse mecânico repetido. Ele também se mantém bem quando colocado em contato com vários combustíveis, refrigerantes e lubrificantes. Sua resistência a chamas garante que atende à norma FAA 25.853 para inflamabilidade. De fato, o ULTEM já se mostrou muito promissor como material viável para bloqueadores de incêndio e capas de assento de avião.

Além disso, o ULTEM pode ajudar as empresas de aeronaves a atingir suas metas de redução de custos, reduzindo o peso. Por exemplo, a LSG Sky Chefs e a Norduyn colaboraram em uma frota de carrinhos de bordo ultraleves que alavancaram o ULTEM. Um Boeing 747 cheio com esses carrinhos seria 1.650 libras mais leve do que um avião carregado com carrinhos padrão, uma redução de peso que poderia gerar cerca de US$ 65.000 em economia de combustível por ano. Com o ULTEM, os fabricantes de peças de aeronaves não precisam escolher entre um polímero forte ou leve - eles obtêm o melhor dos dois mundos.

Por que ULTEM?

Para os fabricantes, imprimir um produto forte, estável, leve, resistente a chamas e produtos químicos, fácil de processar e equipado com propriedades mecânicas versáteis pode parecer uma tarefa difícil. ULTEM verifica todas as caixas. Este polímero de alta fidelidade é uma ótima opção para uma variedade de aplicações, desde interruptores simples até peças complexas de aviões.

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