Temperatura de deflexão térmica (HDT):definição, significância e fatores de influência

Na hora de escolher um material de fabricação, principalmente o plástico, a ficha técnica lhe dará um monte de informações úteis para ajudar na sua seleção. A temperatura de deflexão térmica (HDT) é um desses boatos e é importante saber se o seu produto precisa manter sua forma e tamanho sob pressão.

O que é temperatura de deflexão térmica?

O HDT de um material é a temperatura na qual ele começa a se deformar quando é submetido a uma carga específica em altas temperaturas. Mede a capacidade do plástico de permanecer rígido ou rígido nessas circunstâncias. Os plásticos com alto HDT permanecerão mais rígidos em temperaturas mais altas, e os com baixo HDT, nem tanto. E sim, isso só é relevante para polímeros e plásticos, então os metais terão que ficar de fora (eles têm suas próprias versões, como dureza a quente e testes de fluência).

O HDT é valioso (na verdade, obrigatório) para a engenharia, design e fabricação de produtos plásticos (ou aqueles com quaisquer peças feitas de plástico) em muitos setores, incluindo:

• Embalagem
• Aeroespacial
• Automotivo
• Eletrônico
• Médico
• Bens de consumo
• Indústria da construção
• Moldagem por injeção

Nas embalagens, os recipientes do supermercado, dos correios e até mesmo de casa são empilhados e comprimidos – e às vezes no calor – mas não podem deformar sob pressão. O mesmo vale para peças de veículos, como painéis. Um carro muitas vezes fica exposto à luz solar direta por horas a fio, mas seria um desastre total se o painel afundasse quando você colocasse sua bolsa ou telefone nele. Na moldagem por injeção, o HDT de um material é um dos fatores que determinará o tempo de ciclo do processo. É também uma grande decisão se um plástico é ou não adequado para uso como componente estrutural, já que estes, compreensivelmente, têm um trabalho bastante difícil.

Qual é a importância da temperatura de deflexão térmica (HDT)?

O HDT é um medidor útil para determinar a temperatura na qual um material não pode ser usado para aplicações estruturais. Este valor pode ser usado para comparar materiais entre si. Também ajuda a indicar o desempenho de uma peça plástica moldada quando colocada sob carga mecânica e exposta ao calor. HDT é uma propriedade importante na indústria de moldagem por injeção. Pode fornecer informações sobre a moldabilidade do polímero. 

O estágio de ejeção de qualquer processo de moldagem por injeção exerce uma carga sobre o objeto recém-moldado. O material deve ser rígido o suficiente para que os pinos ejetores o forcem adequadamente para fora do molde. A diferença relativa entre os valores HDT de dois materiais pode ajudá-lo a decidir sobre a taxa de resfriamento e temperatura adequadas. Os pinos ejetores afundarão em plástico macio e flexível que ainda está acima do seu HDT. Porém, abaixo dessa temperatura, fica duro e mais simples de ser retirado do molde. Um HDT mais alto permite um processo de moldagem mais rápido.  

A temperatura de deflexão térmica (HDT) é uma propriedade crítica para materiais de impressão 3D, especialmente ao usar modelagem de deposição fundida (FDM) e dispositivos Polyjet. Torna-se uma consideração importante porque o material é aquecido e derretido para criar um objeto 3D. Durante o processo de impressão, o material é submetido a altas temperaturas. Deve manter sua forma e integridade estrutural para que o produto final seja durável e tenha a aparência correta. 

Diferentes materiais de impressão 3D têm diferentes valores de HDT. A escolha do material depende da aplicação específica e das condições operacionais. Por exemplo, se uma peça impressa em 3D for usada em ambientes de alta temperatura, ela deverá ter um valor HDT alto para manter sua forma e propriedades.

Para saber mais, consulte nosso guia sobre Como funciona a impressão 3D.

Como medir a temperatura de deflexão térmica (HDT)?

Para calcular o HDT de um material, precisamos de sistemas de aquecimento, carregamento e medição – todos fornecidos pelo equipamento/aparelho de teste HDT (foto abaixo). O sistema de medição padrão para HDT é o American Society for Testing and Materials (ASTM) D 648 – que é comparável ao padrão internacional ISO 75.

O processo de medição HDT consiste nas 4 etapas a seguir:

1. A amostra é preparada e carregada na máquina em uma configuração de flexão de três pontos, o que significa que ela é apoiada nas duas extremidades para que a pressão possa ser aplicada no meio.
2. Uma tensão de flexão constante (0,46 ou 1,8 MPa, dependendo do que você está testando) é aplicada ao referido meio.
3. Um óleo mineral ou de silicone que não afeta o plástico é usado como transferência de calor, e sua temperatura é aumentada gradualmente a uma taxa controlada de 2°C/min (±0,2°C/min).
4. A amostra é monitorada em todos os estágios e temperaturas, e quando ela se deforma em 0,25 mm, temos o HDT.