Acetal vs. Náilon: Escolhendo o Plástico de Engenharia Certo para Sua Aplicação

Plásticos de engenharia, um grupo de plásticos que possuem melhores propriedades mecânicas e térmicas que outros plásticos, são frequentemente usados como substitutos para materiais de engenharia tradicionais, como madeira, metal ou borracha. Dois dos plásticos de engenharia mais comumente usados são acetal (conhecido por muitos nomes como Delrin e POM) e náilon, que ambos oferecem baixos coeficientes de atrito e excelente durabilidade. Esses dois materiais também podem ser usados para muitas das mesmas aplicações, como mancais, buchas e engrenagens de alto desempenho.

Como há tanta sobreposição entre náilon e acetal, pode ser difícil compreender as diferenças-chave entre os dois e escolher um em detrimento do outro. Aqui está tudo o que as equipes de produto precisam saber sobre náilon e acetal, além de como eles podem determinar qual é melhor para seu projeto.

Visão geral do plástico náilon

Como outros plásticos, náilon são feitos pela destilação de combustíveis de hidrocarbonetos. Existem dois principais processos pelos quais náilon são criados – polimerização e policondensação. A policondensação envolve a reação de uma diamina com ácidos dicarboxílicos e resulta na formação de um náilon mais biodegradável. A polimerização, por outro lado, envolve a reação de monômeros de amina com ácido carboxílico.

A estrutura semi-cristalina do náilon fornece um alto nível de rigidez, resistência, resistência química e resistência ao calor. Por essas razões, o náilon é ideal para aplicações envolvendo atrito, como engrenagens ou mancais. No entanto, o náilon tende a absorver umidade do ambiente, o que pode ter um impacto negativo na estabilidade e funcionalidade de uma peça, e não é inerentemente resistente à luz UV. Felizmente, o uso de tratamentos de pré-condicionamento pode mitigar ambos os efeitos e reduzir danos.

Os numerosos tipos de náilon são todos identificáveis por número. Os três tipos mais comuns de náilon são Náilon 6, Náilon 66 e Náilon 12, e as propriedades físicas e químicas do náilon variam por tipo. Algumas especificações mecânicas-chave para Náilon 6 não reforçado, por exemplo, incluem:

• Absorção de água: 1,900%, 24 hrs @ 73,4°F (23°C)
• Resistência à tração: 76 MPa
• Resistência à flexão: 110 MPa
• Módulo de flexão: 2965 MPa
• Dureza: 116, Rockwell R
• Temperatura de fusão: 428°F (220°C)

O náilon é altamente valorizado por sua resistência e versatilidade, bem como por suas propriedades naturais de baixo atrito. Pode ser moldado em filamentos, fibras, filmes e chapas, e é compatível com uma variedade de processos de fabricação, incluindo moldagem por injeção, usinagem CNC e impressão 3D. Por essas razões, náilon são frequentemente usados da prototipagem à produção em série de alto volume. Náilon também são usados em uma variedade de indústrias para uma ampla gama de aplicações. Filme de náilon é frequentemente usado para embalagens de alimentos, peças de náilon frequentemente substituem componentes de alumínio em motores, e náilon é frequentemente usado para aplicações elétricas como abraçadeiras de cabos, isoladores e carcaças de interruptores.

Visão geral do plástico acetal

Existem dois principais tipos de acetal – homopolímeros e copolímeros. Homopolímeros e copolímeros têm composições químicas diferentes, são usados para diferentes aplicações e requerem diferentes processos de fabricação. O acetal homopolímero é produzido pela reação de formaldeído aquoso com álcoois para formar hemiformal, então destilando esta mistura e polimerizando-a com catalisadores. A fabricação de acetal copolímero é mais complexa e envolve a conversão de formaldeído em trioxano, que é então destilado e polimerizado com catalisadores.

Homopolímeros tendem a ser mais rígidos e duros com uma textura mais escorregadia. Copolímeros, por outro lado, têm melhor estabilidade dimensional e maior resistência a produtos químicos. Ambos os tipos de acetal são favorecidos para aplicações que requerem forte resistência a abrasão, água e produtos químicos, bem como baixo atrito. Algumas dessas aplicações incluem engrenagens, zíperes, eletrônicos de consumo, móveis plásticos e suprimentos médicos.

Outras aplicações comuns para acetal incluem engrenagens mecânicas, isolamento elétrico, peças de carcaça, peças automotivas como vidros elétricos e travas de portas, materiais da indústria alimentícia como transportadores de alimentos, e mais. No entanto, diferente do náilon, o acetal não é particularmente compatível com impressão 3D. Por esse motivo, não é usado para prototipagem na medida que o náilon é.

As propriedades do material acetal variam por tipo, mas suas propriedades mecânicas e físicas típicas incluem:

Acetal homopolímero

• Absorção de água: 0,25%, 24 hrs @ 73,4°F (23°C)
• Resistência à tração: 10.000 psi
• Módulo de flexão: 420.000 psi
• Coeficiente de atrito: 0,20

Acetal copolímero

• Absorção de água: 0,20%, 24 hrs @ 73,4°F (23°C)
• Resistência à tração: 9.800 psi
• Módulo de flexão: 370.000 psi
• Coeficiente de atrito: 0,21

O acetal é altamente favorecido por sua alta resistência, propriedades de baixo atrito e excelentes propriedades de desgaste em ambientes quentes e frios. Além disso, como é fácil de usinar, tende a ser uma excelente escolha de material para aplicações que requerem tolerâncias apertadas.

Começando com acetal e náilon

Náilon e acetal são termoplásticos versáteis que são excelentes escolhas para muitos projetos. No entanto, apesar das semelhanças entre os dois, eles não são o mesmo material e não devem ser confundidos. O náilon é um material resistente à abrasão que é particularmente compatível com impressão 3D. O acetal, por outro lado, é mais resistente à umidade e excepcionalmente compatível com usinagem CNC. As equipes de produto devem sempre fazer sua devida diligência para garantir que o plástico que estão escolhendo para o projeto é realmente o ajuste certo. Felizmente, um parceiro experiente pode ajudar a tornar o processo de seleção de materiais muito fácil.

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