Delrin (Polioximetileno): Propriedades-Chave e Guia de Seleção para Aplicações de Engenharia

Polioximetileno (POM), mais conhecido como acetal ou seu nome de marca Delrin®, é um plástico de engenharia que oferece baixo atrito, alta rigidez e excelente estabilidade dimensional. O polioximetileno é uma categoria de termoplásticos e inclui muitas formulações diferentes, todas variando ligeiramente. Por isso, é importante aprender o máximo possível sobre cada tipo antes de escolher um para seu próximo projeto.

Delrin® é um termoplástico de engenharia semi-cristalino amplamente usado para criar peças de alta precisão. Em geral, fornece impressionante estabilidade dimensional e propriedades de deslizamento. É conhecido por sua alta resistência, ampla faixa de temperatura de operação (-40°C a 120°C) e excelentes propriedades mecânicas. Aqui está tudo o que você precisa saber sobre este material, de como é feito às suas melhores aplicações.

Por dentro do processo de produção do polioximetileno

O acetal foi descoberto pelo químico alemão Hermann Staudinger em 1920 antes de ser sintetizado comercialmente por químicos de pesquisa da DuPont, fabricantes originais do plástico Delrin®, em 1956. Como todos os plásticos, o acetal é criado destilando combustíveis hidrocarbonetos em grupos mais leves chamados "frações", que podem ser combinados com outros catalisadores via polimerização ou policondensação para produzir um plástico finalizado.

Para fazer um homopolímero de acetal como Delrin®, formaldeído anidro deve ser gerado causando reação entre formaldeído aquoso e álcool para formar hemiacetal. O hemiacetal é então aquecido para liberar o formaldeído, e este é polimerizado por catálise aniônica. O polímero resultante é estabilizado quando reage com anidrido acético, criando homopolímero de polioximetileno.

O acetal vem em muitas variedades e formulações comerciais, cada uma com suas vantagens e desvantagens. Por exemplo, Delrin® 500 é polioximetileno de viscosidade média, multiuso, com bom equilíbrio de fluidez e propriedades físicas. Pode produzir peças via usinagem CNC e injeção, frequentemente usado para fabricar peças mecânicas, sistemas de combustível e fixadores. Delrin® 1700P, por outro lado, é resina de moldagem muito rápida e de viscosidade muito baixa, mais adequada para peças com formas complexas, paredes finas, longos caminhos de fluxo ou ferramentas multi-cavidade. Também oferece melhor estabilidade térmica de moldagem para moldagem livre de depósitos em condições exigentes.

Como existem dezenas de formulações de acetal, é importante pesquisar e garantir que seu plástico prospectivo ofereça todas as propriedades necessárias para sua aplicação.

Propriedades e especificações mecânicas do plástico Delrin®

As excelentes propriedades mecânicas do acetal o tornam extremamente versátil, oferecendo uma combinação única que você não encontra na maioria dos metais ou outros plásticos. O plástico Delrin® é forte, rígido e resistente a impacto, fluência (creep), abrasão, atrito e fadiga. Também é bem conhecido por sua excelente estabilidade dimensional durante usinagem de alta precisão. O acetal também resiste a umidade, gasolina, solventes e ampla gama de outros produtos químicos neutros à temperatura ambiente. Do ponto de vista de design, peças feitas com POM extrudado naturalmente têm acabamento superficial brilhante.

Como o acetal é compatível com usinagem CNC, injeção, extrusão, moldagem por compressão, fundição rotacional e mais, equipes de produto são livres para escolher o processo que funciona melhor para seu orçamento e necessidades. No entanto, vale notar que o plástico Delrin® é tipicamente muito desafiador para colar.

Propriedades do material acetal variam por formulação, mas as propriedades mecânicas para Delrin® 100 NC010, uma das formulações mais populares, incluem:

• Módulo de tração: 2900 MPa
• Tensão de escoamento: 71 MPa
• Deformação de escoamento: 26%
• Densidade: 1420 kg/m³
• Resistência a impacto Charpy entalhado, +23°C: 15 kJ/m²
• Coeficiente de expansão térmica linear, normal: 110 E-6/K
• Absorção de água: 0,9%

O Delrin® tem algumas limitações. Por exemplo, embora resistente a muitos produtos químicos e solventes, não é muito resistente a ácidos fortes, agentes oxidantes ou radiação UV. Exposição prolongada à radiação pode deformar a cor e fazer a peça perder resistência. Também, este material não está prontamente disponível em grau retardante a chamas, limitando sua utilidade para certas aplicações de alta temperatura.

Por que escolher plástico Delrin®?

Estas limitações não obstante, existem muitas razões para escolher acetal sobre outros materiais. Comparado a outros plásticos, o acetal oferece melhor resistência a fluência, impacto e químicos, melhor estabilidade dimensional e maior resistência. Também tem coeficiente de atrito mais baixo.

O acetal supera certos metais também. Peças construídas com este material têm maior relação resistência-peso, melhor resistência à corrosão e oferecem mais oportunidades para consolidação de peças. Você pode construir peças mais finas e leves mais rápido e a menor custo com acetal que com metal comparável.

O plástico Delrin® pode ser encontrado em quase todos os setores de fabricação principais. Na indústria automotiva, aplicações comuns incluem engrenagens de carga pesada, componentes de sistema de combustível, grades de alto-falante e componentes de sistemas de segurança como hardware de cinto de segurança. Também encontrado em equipamentos industriais multiuso como mancais, engrenagens, bombas e medidores. No espaço de bens de consumo e eletrodomésticos, pode fazer desde zíperes e canetas a cabos de faca e aspersores de jardim.

Começando com Delrin®

Há muito para equipes de produto amar no Delrin®. É forte, estável, versátil, e suas excelentes propriedades mecânicas o tornam boa escolha para ampla variedade de aplicações em vários setores. No entanto, com dezenas de formulações de acetal no mercado, pode ser muito desafiador determinar qual pode ser o melhor ajuste para seu projeto único. Um parceiro de fabricação experiente pode ajudar a desmistificar o processo de seleção de materiais.

Quando você faz parceria com a Fast Radius, faz parceria com uma equipe de especialistas em fabricação sob demanda com anos de experiência ajudando equipes a navegar seleção de materiais. Somos versados na ampla gama de materiais para fabricação tradicional e aditiva — incluindo Delrin®. Uma vez selecionada a formulação certa para sua aplicação, nossa equipe pode facilitar todo o processo — de design e prototipagem a produção e expedição. Com suíte completa de serviços incluindo usinagem CNC e injeção, a Fast Radius pode dar vida à sua visão rapidamente. Entre em contato hoje para começar.

Para saber mais sobre materiais comuns, confira nossos guias sobre materiais resistentes à corrosão, plásticos resistentes a químicos, plásticos comuns na indústria automotiva e mais no centro de recursos da Fast Radius.

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