Conheça seus materiais:Nylon

Nylons são uma família de plásticos de engenharia fortes. Nylons são plásticos de baixo atrito, o que os torna ideais para substituir componentes metálicos como rolamentos ou buchas. Além disso, os nylons criam menos ruído operacional e desgaste nas peças correspondentes, muitas vezes permitindo que a lubrificação externa seja totalmente removida da aplicação do componente.

Os nylons são termoplásticos (em oposição aos termofixos), ou polímeros sintéticos que são extremamente viáveis ​​quando aquecidos a altas temperaturas, mas que se fixam firmemente quando resfriados. Muitos nylons têm microestruturas amorfas e cristalinas quando resfriados, dando ao material elasticidade, bem como rigidez e rigidez.

Uma classe versátil de materiais, os nylons também podem ser combinados com uma variedade de aditivos para criar materiais e propriedades químicas específicas, o que levou ao seu uso generalizado em aplicações comerciais que variam de tecidos a moldagem automotiva e elétrica. Essa versatilidade também se estende à produção, pois os nylons são compatíveis com métodos de fabricação aditivos e tradicionais.

Como é feito o nylon?

Semelhante a outros plásticos, os nylons são criados pela destilação de combustíveis de hidrocarbonetos, que são então introduzidos nos catalisadores que produzem os polímeros plásticos. Os nylons são normalmente criados em um dos dois processos:polimerização e policondensação.

A polimerização cria material de nylon pela reação de monômeros de amina (grupos de moléculas NH2) com ácido carboxílico (COOH), enquanto a policondensação envolve a reação diamina (moléculas com dois grupos NH2) com ácido dicarboxílico (que possui dois grupos COOH).

Nylons criados por policondensação tendem a ser mais biodegradáveis ​​do que aqueles feitos de polímeros de adição. Nylons também podem ser criados a partir de biomassa, o que também pode contribuir para aumentar a biodegradabilidade do material.

Propriedades e especificações mecânicas

A microestrutura semicristalina dos materiais de nylon proporciona rigidez e resistência, além de boa resistência química. Nylons também são resistentes ao calor e, portanto, são ideais para aplicações que envolvem atrito. Como termoplásticos, os nylons também podem ser reaquecidos, moldados e resfriados várias vezes.

É importante notar que o nylon absorve a umidade do seu entorno, o que pode impactar negativamente na estabilidade dimensional de um componente. Nylons que possuem maior resistência ao impacto e flexibilidade também tendem a absorver mais umidade, embora isso dependa da cristalinidade do material, da espessura da peça e da temperatura do ambiente do componente.

Nylons também podem ser pré-condicionados para ajudar a mitigar os efeitos da absorção de umidade. Além disso, vale a pena notar que o nylon não é inerentemente resistente à luz UV, embora estabilizadores possam ser incorporados ao material para reduzir os danos.

As características químicas e físicas do material variam dependendo do tipo específico de nylon, mas aqui estão algumas das principais especificações mecânicas do Nylon 6 não reforçado:

• Gravidade específica:1,13
• Absorção de água:1,900%, 24 horas @ 73,4°F (23°C)
• Retração típica do molde:1,3%
• Resistência à tração:76 MPa
• Módulo de tração:2758 MPa
• Resistência à flexão:110 MPa
• Módulo de Flexão:2965 MPa
• Dureza:116, Rockwell R
• Resistência ao impacto com entalhe:5,0 kj/m²
• Temperatura de fusão:428°F (220°C)
• Temperatura de deflexão @ 1820 kPa (264 psi):160°F (71°C)
• Temperatura de deflexão @ 455 kPa (66 psi):340 °F (171 °C)

Tipos comuns de Nylon

Os nylons são identificados por número – como 6 ou 66 – que se refere ao número de átomos de carbono entre os grupos amina e ácido, bem como a forma como o polímero foi criado. O Nylon 6, por exemplo, é criado inteiramente a partir de um único monômero, enquanto o Nylon 66 é criado a partir de combinações de diferentes monômeros (chamados comonômeros). O nylon também pode ser reforçado com aditivos como vidro ou combinado com outros plásticos de engenharia para aumentar o desempenho e as características do material.

Os três tipos mais comuns de nylon são Nylon 6, Nylon 66 e PA 12. Os filamentos de nylon 6 são fibras altamente elásticas que são frequentemente usadas em têxteis e aplicações industriais de alta resistência, incluindo vestuário, cordas e cordões industriais. Essas fibras têm uma superfície lisa, semelhante a vidro, que oferece excelente resistência à abrasão. O nylon 6 normalmente resulta em dimensões de peças finais mais confiáveis.

O Nylon 66 é um material mais cristalino do que o Nylon 6 e, portanto, oferece maior rigidez, módulo de tração e módulo de flexão. Isso o torna um material ideal para aplicações que exigem resistência, rigidez e resistência química, como tapetes, airbags e bagagem. Embora seja um material mais usinável que o Nylon 6, o Nylon 66 tem uma temperatura de fusão mais alta, o que o torna mais suscetível ao encolhimento do molde. Nylon 66 é frequentemente usado em moldagem por injeção.

O PA 12 (também conhecido como Nylon 12) é um bom plástico de uso geral com amplas aplicações de aditivos e é conhecido por sua tenacidade, resistência à tração, resistência ao impacto e capacidade de flexão sem fratura. O PA 12 é usado há muito tempo por moldadores por injeção devido a essas propriedades mecânicas. E, mais recentemente, o PA 12 foi adotado como material comum em processos de manufatura aditiva para a criação de peças funcionais e protótipos.

Por que nylon?

O nylon é altamente valorizado por sua combinação de propriedades naturais de baixo atrito e fortes propriedades mecânicas, químicas e térmicas. É uma família de materiais versátil e de alto desempenho, adequada para aplicações que sofrem muito desgaste, como componentes do sistema de combustível, coletores, suportes, engrenagens e outras aplicações que exigem materiais plásticos com altas temperaturas de fusão. O nylon também pode ser combinado com aditivos e estabilizantes, o que permite maior especificidade e controle na otimização das propriedades do material de diversos componentes.

Além disso, como os nylons podem ser moldados em filamentos, fibras, filmes, folhas e também podem ser usados ​​em conjunto com uma variedade de processos de fabricação – incluindo moldagem por injeção, usinagem CNC e impressão 3D – esses materiais são frequentemente usados ​​para fins de prototipagem.

Aplicativos populares

O nylon é amplamente utilizado em muitos setores do mercado. Têxteis e tapetes geralmente incorporam filamentos de nylon, e o filme de nylon compatível com a FDA é frequentemente usado em embalagens de alimentos porque oferece durabilidade, baixa permeabilidade a gases e resistência à temperatura.

As peças de nylon substituem frequentemente os componentes de alumínio nos motores, pois são menos caros (custos de ferramentas à parte) e mais leves. O nylon oferece bom isolamento elétrico e resistência à corrosão, o que – especialmente quando combinado com a resistência natural do nylon – o torna um material útil para aplicações elétricas como abraçadeiras, isoladores e caixas de interruptores.

Introdução ao nylon

Os nylons são uma família versátil de materiais termoplásticos que fornecem uma combinação única de resistência ao atrito, resistência química e térmica, resistência e flexibilidade. Essas propriedades tornaram o nylon uma escolha popular para aplicações em uma ampla gama de indústrias. No entanto, embora os nylons compartilhem algumas características, eles são materiais incrivelmente modificáveis, por isso é essencial que as equipes de produto conheçam as propriedades precisas do material necessárias para uma determinada peça. Um parceiro de fabricação confiável pode ajudar a simplificar esse processo.

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