Delrin (POM‑H):propriedades, aplicações e por que é o termoplástico de engenharia preferido

O que é Delrin e por que é único? Delrin, ou POM-H (acetal homopolímero), é um termoplástico de engenharia semicristalino usado para usinagem CNC, impressão 3D e moldagem por injeção para produzir componentes duráveis ​​​​e de precisão. Este artigo examina as principais propriedades e orientações do Delrin para aproveitar ao máximo o material.

Delrin é um termoplástico de engenharia que oferece baixo atrito, alta rigidez e excepcional estabilidade dimensional. Ele permite a produção de peças altamente precisas devido à sua alta resistência e ampla faixa de temperatura operacional (-40 a 120 graus Celsius). Delrin também oferece forte desempenho mecânico e é mais resistente que o ABS.

Este artigo examina as propriedades do material Delrin e oferece dicas práticas para trabalhar com este termoplástico de engenharia robusto. Seja planejando uma máquina CNC, molde de injeção ou impressão 3D de peças personalizadas, este recurso explica do que o Delrin é feito e quando usá-lo.

Como o Delrin é feito?

Delrin, ou POM-H (acetal homopolímero), faz parte da família POM, que também inclui acetal copolímero (POM-C). A química do polímero por trás do Delrin foi identificada pela primeira vez pelo químico alemão Hermann Staudinger em 1920. A DuPont posteriormente desenvolveu e comercializou o Delrin, produzindo-o a partir de 1956.

Delrin é feito destilando hidrocarbonetos em frações e combinando essas frações com catalisadores por meio de polimerização para formar o plástico acabado. O nome Delrin refere-se especificamente ao homopolímero de acetal fabricado pela primeira vez pela DuPont.

Como o Delrin é usado? O que você pode fazer com Delrin?

Delrin é preferido por muitos maquinistas porque usina facilmente em centros de 3 e 5 eixos, semelhante a peças metálicas. Também é adequado para impressão 3D e moldagem por injeção, o que o torna uma escolha versátil para uma ampla gama de aplicações.

Os componentes Delrin são comuns em produtos eletrônicos automotivos e de consumo, e em qualquer setor que exija peças de engenharia de alto desempenho. Os usos típicos incluem engrenagens, carcaças, parafusos, porcas e componentes de bombas.

Peças de engenharia elétrica, como conectores, tampas e isoladores, são frequentemente feitas de Delrin. Também é usado em componentes de veículos, como fechaduras de portas e conchas articuladas, e em dispositivos médicos, como canetas de insulina e inaladores dosimetrados. Delrin é frequentemente selecionado como um substituto plástico para peças metálicas.

Quais são os benefícios de fabricar peças com Delrin?

Delrin oferece uma combinação de propriedades que o tornam uma escolha forte em comparação com muitos plásticos e alguns metais. Alta resistência e rigidez permitem que as peças suportem cargas pesadas, mantendo a estabilidade dimensional através de mudanças de umidade e temperatura.

Delrin também apresenta excelente resistência ao impacto, fluência, combustíveis e solventes, por isso é adequado para ambientes petroquímicos e outras condições exigentes.

Essas propriedades fazem do Delrin uma boa opção para aplicações industriais, automotivas, aeroespaciais, de energia, de saúde e de consumo. Os usos comuns incluem componentes de bombas e válvulas, utensílios de cozinha, controles de gerenciamento de água, equipamentos esportivos e recipientes para alimentos. Delrin também é frequentemente usado para substituir peças metálicas.

Do ponto de vista da fabricação, Delrin usina bem. Ele pode ser cortado em uma ampla variedade de geometrias com ferramentas padrão e é adequado para moldagem por injeção e extrusão.

Como você monta peças Delrin?

As peças Delrin podem ser montadas com parafusos auto-roscantes, encaixes de pressão e encaixes de pressão para juntas removíveis. Soldagem, adesivos e rebites proporcionam montagem permanente.

Para protótipos ou pequenas tiragens, os adesivos são uma opção, mas normalmente não possuem a resistência necessária para o desempenho no uso final. As juntas coladas são recomendadas quando o desempenho é crítico.

Limpe e desengordure as superfícies de contato com lixa ou produtos químicos apropriados para melhorar os resultados da montagem.

Qual é a diferença entre Delrin e acetal?

Existem duas variantes principais de POM:POM-C (copolímero) e POM-H (homopolímero). Delrin é o nome comercial do POM-H, enquanto o POM-C é comumente referido como acetal. Uma diferença fundamental é o ponto de fusão:o POM-C amolece em torno de 160 a 175 graus Celsius, enquanto o POM-H derrete entre 172 e 184 graus Celsius.

No geral, o POM-H oferece propriedades mecânicas e físicas superiores em comparação com o POM-C, tornando-o mais adequado para aplicações que exigem alta resistência à abrasão e baixo coeficiente de atrito. O POM-C não é tão forte nem tão rígido quanto o Delrin, mas é mais fácil de processar e tem um bom desempenho em aplicações de baixo atrito.

Quais são as propriedades materiais do Delrin?

Delrin é um termoplástico de engenharia de alto desempenho com diversas propriedades notáveis:

• 
  Excelente estabilidade dimensional e geométrica
  
• 
  Usinabilidade confiável
  
• 
  Resistência ao desgaste e fadiga
  
• 
  Boas resistências térmicas e químicas 
  
• 
  Superfície brilhante e cor branca opaca (forma natural)
  

Em muitos casos, o Delrin pode substituir metais e ser usado na impressão 3D. Essas propriedades decorrem de sua composição química e alto grau de cristalinidade. Alguns dos benefícios químicos do Delrin incluem:

• 
  Resistência a temperaturas mais baixas (até -40 graus Celsius)
  
• 
  Alta resistência mecânica
  
• 
  Alta rigidez
  
• 
  Resistência contra a fadiga
  
• 
  Resistência ao impacto e à umidade
  
• 
  Facilidade de fabricação
  
• 
  Características isolantes para uso elétrico
  
• 
  Resistência química a solventes e neutros
  

No entanto, embora Delrin seja mais resistente à falha rápida devido à exposição a compostos orgânicos do que outros plásticos, é suscetível a ácidos fortes, bases fortes e água quente ou vapor.

Propriedades mecânicas do Delrin

• 
  Resistência à tração final:60 - 89,6 MPa
  
• 
  Resistência ao escoamento:48,6 - 72,4 MPa
  
• 
  Módulo de Young (módulo de elasticidade):2,5 - 4 GPa
  
• 
  Alongamento na ruptura:15 - 75%
  
• 
  Dureza:14,6 - 24,8HV
  

Propriedades térmicas de Delrin

• 
  Temperatura máxima de serviço:76,9 - 96,9 graus Celsius
  
• 
  Coeficiente de expansão térmica:75,7 - 202 10^-6 /graus Celsius
  
• 
  Condutividade térmica:0,221 - 0,35 W / (m - graus Celsius)
  

Propriedades físicas do Delrin

• 
  Resistência UV:Fraca
  

Propriedades elétricas de Delrin

• 
  Segurança ESD:Sim
  

Delrin pode ser usinado com equipamentos padrão de oficina, como perfuração, fresamento, torneamento, rosqueamento, serra e rosqueamento. As propriedades do material devem ser consideradas durante a usinagem:menor rigidez requer suporte para paredes finas para evitar deflexão, e menor condutividade térmica e ponto de fusão exigem minimização da entrada de calor.

Qual é o acabamento superficial correto para Delrin?

As peças Delrin normalmente são acabadas de duas maneiras, dependendo das necessidades cosméticas e da função. As peças usinadas geralmente são aceitáveis, mas apresentam marcas de usinagem e uma superfície ligeiramente áspera. O jateamento de esferas fornece um acabamento fosco uniforme e pode melhorar a durabilidade da superfície.

Várias opções de personalização de superfície estão disponíveis para peças Delrin, incluindo hot stamping, serigrafia, pintura, marcação a laser, metalização e tampografia.

As peças Delrin pintadas podem ser assadas em temperaturas de até 160 graus Celsius. As superfícies também podem ser metalizadas com revestimentos de cobre, cromo ou alumínio para melhorar a aparência e durabilidade. As peças Delrin aceitam marcação a laser e podem ser pré-tratadas com soluções levemente ácidas para melhorar a adesão.

Como as tolerâncias geométricas se comportam para peças Delrin grandes?

Delrin usina facilmente e é dimensionalmente estável, o que suporta tolerâncias restritas. No entanto, peças grandes podem apresentar encolhimento de cerca de ±0,05 mm.

Quanto custa usinar peças Delrin? 

Delrin está entre os plásticos mais usináveis, o que o torna mais caro do que muitas alternativas, mas muitas vezes vale o custo. Ele mantém sua forma durante a usinagem e tem menos probabilidade de quebrar devido à sua alta rigidez.

Quais são as desvantagens do Delrin?

Embora Delrin seja um material robusto para muitas aplicações, ele apresenta desvantagens. É difícil colar porque muitos adesivos e colas à base de solvente não dissolvem adequadamente a sua superfície. Delrin também é inflamável a temperaturas elevadas e pode deformar-se durante a usinagem se as temperaturas não forem controladas.

Existem restrições de design para peças Delrin?

Delrin segue muitas regras de projeto comuns que se aplicam a plásticos de engenharia. Existem poucas restrições específicas de materiais, mas as melhores práticas padrão continuam importantes para manter tolerâncias rigorosas e evitar deformações ou fraturas. Preste atenção à espessura da parede, ao suporte para recursos finos, ao gerenciamento térmico durante a usinagem e aos filetes apropriados em concentrações de tensão.

Ao projetar peças para usinagem CNC, especifique raios internos nos cantos em vez de ângulos de 90 graus. As fresas são cilíndricas e não podem produzir cantos internos afiados sem ferramentas ou operações extras. O uso de raios reduz o tempo e o custo de usinagem e simplifica a produção para os maquinistas.

Evite tolerâncias apertadas, a menos que seja necessário. Nem todo componente precisa de tolerâncias rigorosas, e especificar apenas as dimensões críticas reduz o custo e o tempo de usinagem.

Evite paredes finas e cavidades profundas em seus projetos. Paredes finas aumentam o tempo de usinagem e podem causar danos às peças durante a produção. Esses recursos podem exigir máquinas especializadas, o que aumenta os custos. Mantenha a profundidade da rosca inferior a três vezes o diâmetro do furo, pois o rosqueamento mais profundo aumenta o tempo e o custo de usinagem.

Perguntas frequentes

O plástico Delrin é duro ou macio?

Delrin é ligeiramente mais duro do que outros plásticos acetais (POM).

Quão durável é Delrin?

Delrin é um material durável e de alta resistência, adequado para uma variedade de aplicações. Apresenta bom desempenho em ambientes úmidos e é uma boa opção para componentes finos e leves. Delrin resiste à fadiga e ao impacto e é improvável que sofra deformação permanente.

Quais materiais são semelhantes ao Delrin em termos de resistência?

O nylon é semelhante ao Delrin em resistência, durabilidade e resistência ao desgaste. Ambos os materiais resistem à exposição aos raios UV e a muitos produtos químicos e possuem um baixo coeficiente de atrito.

O nylon é geralmente a melhor escolha para impressão 3D, com muitos tipos disponíveis. É mais adequado para aplicações em temperaturas mais altas do que o Delrin, enquanto o Delrin supera o Nylon em ambientes úmidos ou úmidos.

Delrin é frágil?

Delrin pode tornar-se quebradiço em baixas temperaturas. Considere isso ao especificar a geometria da peça e a espessura da parede.

Quão resistente é Delrin?

Delrin oferece forte resistência a produtos químicos e ao desgaste, mas não é adequado para aplicações de alta temperatura e irá degradar se exposto a calor excessivo.

Delrin é um bom substituto para o metal?

Delrin pode substituir o metal em muitas aplicações, a menos que sejam necessárias propriedades específicas de resistência ou temperatura do aço.

Qual é a dimensão mínima alcançável com Delrin?

As peças Delrin podem ter uma espessura de parede mínima de 0,8 mm (0,03 pol.). Isto pode variar dependendo da relação entre a espessura da parede e a dimensão plana da peça. A tolerância mínima de usinagem para Delrin é 0,25 mm (0,01 pol.). À medida que as dimensões nominais aumentam, as tolerâncias alcançáveis ​​geralmente tornam-se mais flexíveis.

Quão finas podem ser as paredes das peças Delrin?

Normalmente, a espessura mínima da parede deve ser de pelo menos 1 mm (0,039 pol.). Para uma resistência mais robusta, recomenda-se 2 mm (0,079 pol.). Para paredes rígidas, especifique 2,5 mm (0,098 pol.).

Quais são as temperaturas máximas de trabalho permitidas para peças Delrin?

As peças Delrin têm uma faixa de temperatura de trabalho de -40 graus Celsius a 120 graus Celsius.

Mais recursos para engenheiros

Fragilidade em materiais:dicas de design para peças confiáveis

Leia o artigo

Materiais para aplicações em altas temperaturas

Leia o artigo

Maleabilidade explicada:escolha de materiais para processos de conformação

Leia o artigo

Usinagem CNC para peças pequenas

Leia o artigo

Um guia para usinagem CNC de acrílico

Leia o artigo

Torneadores CNC:como funcionam e quando usá-los na fabricação

Leia o artigo

Fabricação com Poliacetal vs. Delrin

Leia o artigo

Usinagem CNC de precisão para aplicações aeroespaciais

Leia o artigo

Fabricação com cobre versus titânio

Leia o artigo

Para que serve a usinagem CNC? Como os engenheiros usam isso na prática

Leia o artigo

Moldagem por injeção eficiente de alto volume para produção em larga escala

Leia o artigo

As vantagens da usinagem CNC de 5 eixos

Leia o artigo

Fragilidade em materiais:dicas de design para peças confiáveis

Falhas frágeis podem transformar uma peça bem projetada em um problema. Descubra como selecionar materiais e recursos de design que evitem rachaduras repentinas e catastróficas.

Leia o artigo

Materiais para aplicações em altas temperaturas

Aprenda sobre materiais resistentes ao calor para aplicações em altas temperaturas. Compare metais e plásticos de alta temperatura, principais propriedades e encontre o material certo para o seu projeto.

Leia o artigo

Maleabilidade explicada:escolha de materiais para processos de conformação

Aprenda sobre maleabilidade, por que ela é importante na fabricação e como escolher o material certo para usinagem CNC, fabricação de chapas metálicas e conformação.

Leia o artigo

Usinagem CNC para peças pequenas

Aprenda como projetar e fabricar pequenas peças CNC com tolerâncias restritas, os materiais certos e práticas DFM confiáveis.

Leia o artigo

Um guia para usinagem CNC de acrílico

Descubra tudo sobre usinagem CNC de acrílico:classes de materiais, diretrizes de projeto, acabamentos de superfície, aplicações e fatores de custo para peças de precisão em PMMA.

Leia o artigo

Torneadores CNC:como funcionam e quando usá-los na fabricação

Aprenda como funcionam os tornos CNC, suas aplicações e quando escolher torneamento versus fresamento. Guia completo de engenharia para peças cilíndricas

Leia o artigo

Fabricação com Poliacetal vs. Delrin

Aprenda as diferenças entre poliacetal (POM) e Delrin e quando usar cada plástico na usinagem CNC ou moldagem por injeção.

Leia o artigo

Usinagem CNC de precisão para aplicações aeroespaciais

Desde o lançamento de satélites e a fabricação de aeronaves autônomas até o ajuste fino de sistemas de voo, as equipes aeroespaciais precisam de peças que funcionem sem compromissos. A usinagem CNC potencializa ideias que estão prontas para decolar.

Leia o artigo

Fabricação com cobre versus titânio

Do brilho laranja queimado do cobre à reputação de resistência do titânio, esses metais são tão funcionais quanto distintos. Usados ​​em tudo, desde veículos elétricos e redes de energia até aeronaves, implantes e tecnologia de consumo de ponta, o cobre e o titânio resolvem problemas de engenharia muito diferentes. Este guia os compara lado a lado para que você possa decidir quando priorizar condutividade, resistência à corrosão, resistência ou custo. 

Leia o artigo

Para que serve a usinagem CNC? Como os engenheiros usam isso na prática

Precisa de uma peça que se encaixe perfeitamente, tenha um desempenho confiável e não leve semanas para ser produzida? A usinagem CNC faz isso acontecer. Os engenheiros contam com ele por suas tolerâncias rígidas, ampla compatibilidade de materiais e entregas rápidas – sem a necessidade de ferramentas. Esteja você prototipando ou ampliando ordens de produção, a usinagem CNC oferece controle total sobre geometria, funcionalidade e acabamento superficial.

Leia o artigo

Moldagem por injeção eficiente de alto volume para produção em larga escala

A moldagem por injeção é uma das formas mais confiáveis de produzir grandes volumes de peças de alta qualidade, e as plataformas de fabricação digital estão tornando mais fácil e eficiente do que nunca a produção em escala.

Leia o artigo

As vantagens da usinagem CNC de 5 eixos

A usinagem CNC de cinco eixos oferece aos engenheiros muito mais liberdade quando se trata de fabricar peças complexas e de alta precisão. Em vez de cortar em uma direção de cada vez, a máquina pode girar e girar a ferramenta ou peça para alcançar ângulos complicados. Isso significa menos configurações, acabamentos mais suaves e mais possibilidades de design. Neste artigo, explicaremos como funciona, quando usá-lo e como aproveitá-lo ao máximo em seu próximo projeto.

Leia o artigo

Pronto para transformar seu arquivo CAD em uma peça personalizada? Envie seus designs para um orçamento instantâneo e gratuito.

Obtenha uma cotação instantânea