Um guia para termoplásticos comuns

Os termoplásticos são polímeros plásticos com baixo ponto de fusão que se fundem quando aquecidos, sólidos quando resfriados e podem ser remoldados ou refundidos após o processo de cura. Eles são fortes, flexíveis e fáceis de usar, pois o pós-processamento geralmente é mínimo ou não é necessário.

Além disso, os termoplásticos são considerados alguns dos materiais mais ecológicos e não tóxicos do mercado atualmente. Eles são ideais para moldagem por injeção, fabricação de peças econômicas com geometrias complexas e produção de peças repetíveis em grandes volumes. Os termoplásticos podem ser usados ​​para criar uma ampla gama de produtos domésticos comuns, desde peças mecânicas até brinquedos infantis.

Engenheiros e designers de produtos devem considerar o uso de termoplásticos para peças moldadas por injeção, mas há muitas variedades para escolher. Aqui está um guia para os termoplásticos mais comuns, além de dicas para equipes de produto sobre como escolher o melhor tipo para seu próximo projeto.

Um detalhamento dos termoplásticos comuns

Os termoplásticos podem ser divididos em duas grandes categorias – resinas amorfas e resinas semicristalinas. As resinas amorfas são tipicamente frágeis, mas muito precisas e com boa estabilidade dimensional. Esses termoplásticos são comumente encontrados em utensílios de plástico, copos de espuma e pratos de plástico.

As resinas semicristalinas são mais flexíveis e resistentes a produtos químicos do que as resinas amorfas, mas podem ser um desafio trabalhar com elas. No entanto, este material funciona bem para aplicações que envolvem desgaste contínuo, cargas estruturais e atrito.

Dentro das categorias de resinas amorfas e semicristalinas, os termoplásticos podem ser divididos ainda mais por seu grau de desempenho. Os termoplásticos podem ser classificados como de alto desempenho ou especialidade, engenharia ou commodity. O grau de desempenho aumenta em conjunto com o preço. Aqui estão seis exemplos dos termoplásticos mais comuns, juntamente com suas classificações.

Polieterimida (PEI)

PEI é uma resina amorfa de alto desempenho. É forte, resistente a produtos químicos e capaz de suportar temperaturas acima de 217°C. As resinas amorfas tendem a rachar quando entram em contato com certas gorduras e óleos, mas o PEI se destaca porque é resistente o suficiente para resistir a essas rachaduras. PEI é usado para fazer placas de circuito, óculos e equipamentos de esterilização, mas é mais frequentemente usado em aplicações aeroespaciais.

Policarbonato (PC)

PC é uma resina amorfa de engenharia. Este material naturalmente transparente é resistente ao calor, flexível e um bom isolante elétrico. Também é mais forte e mais rígido que o nylon. As aplicações comuns incluem componentes elétricos, lentes, dispositivos médicos e recipientes para alimentos de uso único ou garrafas de água. O policarbonato não é considerado seguro para alimentos para recipientes reutilizáveis.

Poliestireno (PS)

O poliestireno é uma resina amorfa de grau de commodity. É transparente como o policarbonato, mas muito baixa em força e resistência ao calor. Como tal, seus casos de uso são limitados a produtos simples, como embalagens de amendoim, pratos de espuma e talheres.

Poliéterétercetona (PEEK)

O PEEK é uma resina semicristalina de alto desempenho e um dos termoplásticos mais resistentes do mercado — é resistente a altas temperaturas, produtos químicos, corrosão e biodegradação. As propriedades mecânicas do PEEK o tornam a escolha ideal para rolamentos, implantes médicos, peças de pistão e uma ampla variedade de aplicações nas indústrias aeroespacial, automotiva e química.

Nilon

O nylon é uma resina semicristalina de grau de engenharia. É altamente estável, versátil e resistente a muitos fatores externos, como abrasão e impacto. Nylon também promete baixo encolhimento e deformação. Suas aplicações são amplas. É sedoso o suficiente para ser usado em meias femininas e outras roupas, resistente o suficiente para ser usado em rolamentos industriais e seguro o suficiente para ser usado em dispositivos médicos.

Polipropileno (PP)

O polipropileno, um termoplástico amado pelos engenheiros, é uma resina semicristalina de grau de commodity. O PP é forte e altamente resistente ao estresse, impacto, corrosão e fadiga, mantendo-se extremamente flexível. Os engenheiros gostam de trabalhar com o PP porque ele oferece muitas (se não todas) as propriedades químicas e mecânicas necessárias para seus respectivos casos de uso a um preço muito baixo. As aplicações comuns incluem utensílios domésticos, peças automotivas, recipientes reutilizáveis ​​e até carpetes.

Considerações importantes para escolher um termoplástico

Esses seis termoplásticos comuns são apenas o começo. Como engenheiros e designers de produtos podem analisar todas as opções disponíveis e fazer a escolha certa?

A melhor maneira de escolher um termoplástico é começar considerando os requisitos de engenharia da peça. O objetivo é escolher um material que ofereça todas as propriedades que a peça precisa e fazê-lo da forma mais econômica possível. Como tal, é fundamental começar delineando os principais requisitos de engenharia, que servirão como guias úteis na avaliação das opções de materiais. Com essas diretrizes em mente, busque o melhor compromisso entre as propriedades mecânicas desejadas e o custo.

Muitos fabricantes usam gráficos de seleção de materiais para simplificar o processo de avaliação. Ao identificar os materiais que se encontram no ponto de cruzamento entre duas variáveis ​​desejadas – digamos, densidade e custo – as equipes de produto restringem o grupo de candidatos viáveis ​​e obtêm clareza sobre quais materiais provavelmente serão mais eficazes. Destaque os requisitos de engenharia importantes que importam, determine uma faixa de preço e selecione um material que seja mais econômico para o desempenho necessário.

Otimize o ciclo de vida do produto com consultoria especializada

Gráficos de seleção de materiais úteis como os mostrados acima são úteis para reduzir um grande conjunto de materiais a apenas alguns, mas não há substituto para conselhos de especialistas. Para selecionar o melhor material para uma determinada peça, as equipes de produto fariam bem em consultar um parceiro de fabricação especializado como a Fast Radius.

Ao fazer parceria com a Fast Radius, você obtém acesso a uma equipe dedicada de especialistas que sabem tudo o que há para saber sobre inovação de fabricação. Desde a escolha do termoplástico certo para o seu projeto até a aceleração do tempo de colocação no mercado, nossa equipe de engenheiros, tecnólogos, designers e consultores dedicados pode ajudar a otimizar o processo de produção e todo o ciclo de vida do seu produto. Entre em contato hoje para começar.

Para obter mais considerações importantes sobre como escolher os melhores materiais para um determinado projeto, confira nossos artigos de blog relacionados no centro de recursos Fast Radius.

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