A medida que la industria de la movilidad sigue avanzando hacia la electrificación, los fabricantes de polímeros se enfrentan al reto de proporcionar materiales adecuados para un nuevo entorno. Como distribuidores de plásticos, estamos observando cambios en las exigencias de las aplicaciones relacionadas con casi todos los aspectos de una pieza de plástico, incluidos, entre otros, el entorno térmico, la exposición química, la inflamabilidad, el diseño estético y la resistencia eléctrica. Si bien este cambio ha provocado un alejamiento de los materiales utilizados tradicionalmente para la combustión interna, también ha brindado una oportunidad en el mundo de los plásticos para establecer nuevos estándares y desarrollar nuevos negocios para aquellos que están a la vanguardia de los nuevos productos y desarrollos de polímeros. Las siguientes áreas de interés están impulsando la innovación en polímeros y compuestos plásticos para acelerar la adopción y la eficacia de los vehículos eléctricos:

Gestión térmica: La refrigeración de determinadas zonas del vehículo ha cambiado drásticamente con la llegada de los vehículos eléctricos, eliminando la necesidad de un radiador tradicional pero añadiendo la necesidad de mantener la batería a una temperatura de funcionamiento óptima. Hemos visto que las temperaturas externas pueden afectar significativamente a la autonomía de la batería y ahora estamos experimentando con la forma en que las temperaturas de la batería, cuando no se está conduciendo, pueden afectar a la velocidad de carga y a la longevidad general de la batería. Los polímeros que se eligen para los nuevos componentes de gestión térmica (es decir, calentadores, bombas de refrigerante, acoplamientos, válvulas, etc.) deben evaluarse ahora en función de los nuevos umbrales térmicos (algunos más altos y otros más bajos) para seleccionar materiales que ofrezcan mejores prestaciones u oportunidades de ahorro de costes.

Resistencia química: Los productos químicos utilizados para refrigerar el vehículo y los sistemas cambian a la par que la gestión térmica. Aunque todavía se utiliza mucho el refrigerante a base de etilenglicol, los cambios en el entorno térmico han abierto la puerta a nuevas fórmulas de refrigerante. Estas consideraciones plantearán nuevos retos potenciales a los polímeros seleccionados en tales aplicaciones, ya que tendrán que ser resistentes a cualquier nuevo líquido refrigerante utilizado. Con el aumento del tamaño de las baterías, de la potencia y de las fórmulas de los electrolitos, también estamos viendo nuevas demandas de resistencia en la propia batería, desde las bandejas hasta las carcasas de las celdas, pasando por los espaciadores y otros elementos.

Retardancia a la llama: Mientras que la norma FMVSS302 ha sido un pilar para el rendimiento de la inflamabilidad de los polímeros en el pasado, el potencial de fuga térmica y los sistemas de alta tensión exigen un aumento del número de plásticos ignífugos utilizados en el vehículo. Esto es especialmente importante en los componentes de las celdas de las baterías, pero también se aplica a la mayoría de las piezas adyacentes a las baterías y a las zonas de alta tensión, como conectores y barras colectoras. Tanto los fabricantes de automóviles como UL están trabajando en nuevas normas para definir mejor las necesidades de resistencia a las llamas de sus componentes, así como un medio de probar dichos ensamblajes para mitigar y evitar las llamas. Desde el PP al mPPO, pasando por los nylons, el PPA, el PPS, etc., estamos asistiendo a un fuerte impulso hacia los polímeros y compuestos resistentes a la llama para la fabricación de vehículos eléctricos.

Rendimiento eléctrico: Como era de esperar, la electrificación del vehículo cambia la exposición a la tensión y el número de componentes electrificados dentro de un vehículo. El rendimiento CTI ha estado en el punto de mira, ya que las nuevas aplicaciones han aumentado los valores CTI requeridos y ahora superan los límites superiores de cómo UL ha clasificado tradicionalmente dichos materiales (ahora por encima de 600 V). La necesidad de resistencia al arco, rigidez dieléctrica en una gama de temperaturas y exposición química, combinada con aspectos de resistencia térmica/al fuego, ha complicado enormemente el proceso de selección de materiales poliméricos para componentes clave. Además, existe una tendencia a colorear de naranja los componentes de alta tensión, lo que conlleva variables adicionales relacionadas con la facilidad con la que se puede colorear un polímero, si el color afectará a alguna propiedad de rendimiento y qué efecto tiene sobre el coste total de un compuesto.

Oportunidad estética: Los vehículos eléctricos están a la vanguardia de la tecnología en el espacio de la movilidad y han brindado la oportunidad de cambiar la forma en que un conductor o pasajero interactúa con el coche. Los nuevos modelos incorporan más pantallas, pantallas más grandes, botones y funciones adicionales, lo que ofrece espacio para mejorar las características de diseño, los colores, el aspecto y la decoración. Además, la perspectiva de la conducción autónoma y el uso compartido de vehículos abre la posibilidad de alejarse de las construcciones tradicionales de tipo cabina y orientarse más hacia la comodidad, el entretenimiento y los aspectos sociales del vehículo. ¿Cómo hacer que los asientos y el salpicadero sean más cómodos o accesibles? ¿Cómo diseñamos la disposición del vehículo para fomentar la conversación o permitir que el pasajero se relaje más en los modos de conducción autónoma?

En última instancia, el cambiante panorama de los vehículos eléctricos ofrece nuevas oportunidades para que los polímeros demuestren su valor y respondan a las nuevas demandas. El equipo comercial de Chase Plastics está aquí para asesorar sobre los productos plásticos con un rendimiento demostrado en este campo y los que se están desarrollando para afrontar los nuevos retos de los VE en el futuro. Estaremos encantados de ayudarle a navegar por los requisitos de desarrollo de nuevos productos para garantizar que se elige la solución más capaz y rentable desde el principio.

Aunque recientemente han cobrado protagonismo al desempeñar un papel clave durante la pandemia, los plásticos siempre han sido una parte vital de la industria de los productos sanitarios. Dispositivos médicos como jeringuillas de un solo uso, catéteres y respiradores, compuestos en su mayor parte de plástico, experimentaron un aumento de la demanda. Los plásticos tienen muchos atributos que los hacen ideales para aplicaciones en el mercado sanitario:

• Resistencia a la temperatura
• Resistencia química y a la corrosión
• Biocompatibilidad
• Hemocompatibilidad
• Capacidad de esterilización mediante múltiples métodos diferentes
  • Radiación gamma y E-beam
  • Óxido de etileno (EtO)
  • Esterilización en autoclave/vapor

Los plásticos para el mercado sanitario, dependiendo del dispositivo que se fabrique, tendrán que cumplir criterios específicos de uso. El criterio más crítico para los plásticos es la biocompatibilidad. Biocompatibilidad significa tener propiedades que hacen que un material o un dispositivo sea compatible con el cuerpo humano. Algunos ejemplos de biocompatibilidad:

• Un catéter que no provoque la formación de coágulos sanguíneos ni desencadene otras reacciones como consecuencia de su contacto con el torrente sanguíneo.
• Materiales de sutura que favorecen la cicatrización de los tejidos sin desencadenar una respuesta inflamatoria y están fabricados de forma que no interfieren con el funcionamiento normal del organismo.
• Polímeros adecuados para el almacenamiento eficaz de células sanguíneas, ya que la sangre se reintroducirá en un paciente y la sangre no puede verse afectada negativamente por los materiales del contenedor de almacenamiento.

Los fabricantes de productos sanitarios son responsables de proporcionar datos de pruebas a la Food and Drug Administration (FDA) que demuestren que su producto es biocompatible en su forma final para obtener la aprobación para comercializar y vender sus productos en Estados Unidos. Los fabricantes de plásticos pueden respaldar esto ofreciendo la seguridad de que el plástico utilizado en el ensamblaje final del dispositivo médico es biocompatible por sí mismo. Los materiales plásticos para uso médico suelen someterse a las pruebas de la Farmacopea de Estados Unidos (USP). La USP VI (clase 6) se considera un requisito mínimo para los plásticos que se utilizan en productos sanitarios. También existen las clases USP I-V (1-5), pero no son tan estrictas como la clase VI (6).

• Las pruebas USP VI incluyen pruebas de inyección sistémica, intracutánea y de implantación del plástico preparado en extractos con solución salina, solución salina con alcohol, polietilenglicol (PEG) y aceite vegetal en ratones y conejos junto con blancos para calibrar la reacción a los extractos.
• La USP VI no puede utilizarse en lugar de las pruebas generales de productos sanitarios según las normas ISO 10993, pero proporciona un nivel de confianza y se considera un requisito mínimo para el uso de plásticos en aplicaciones sanitarias.

La norma ISO 10993 para la evaluación biológica proporciona un marco de pruebas para los productos sanitarios. Sin embargo, algunos fabricantes de plásticos también someterán sus materiales a algunas de las pruebas de la norma ISO 10993 para demostrar una vez más a los fabricantes de productos sanitarios que sus materiales son adecuados para su uso en productos sanitarios. Algunas de las pruebas comunes de la sección ISO 10993 que podrían estar disponibles para los materiales plásticos:

• ISO 10993-3: Pruebas de genotoxicidad, carcinogenicidad y toxicidad para la reproducción
• ISO 10993-4: Selección de pruebas de interacción con la sangre
• ISO 10993-5: Pruebas de citotoxicidad - Métodos in vitro
• ISO 10993-10: Pruebas de irritación y sensibilización
• ISO 10993-11: Pruebas de toxicidad sistémica

El mercado de la atención sanitaria para dispositivos médicos es complejo, y se requieren muchas pruebas y datos para obtener la aprobación de un dispositivo para la producción y venta dentro de los Estados Unidos. El equipo de ingeniería de Chase Plastics está técnicamente equipado para guiarle a través de cualquier análisis necesario para ofrecer recomendaciones de materiales para aplicaciones sanitarias. Llámenos al 844-411-2427 o envíenos un correo electrónico a engineering@chaseplastics.com para obtener asistencia sobre cualquiera de sus preguntas técnicas hoy mismo.

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Durante siglos, las armas de fuego se han fabricado principalmente con metal. Sólo en los últimos años, alrededor de la década de 1980, los fabricantes comenzaron a utilizar el plástico en sus aplicaciones de armas de fuego. Aunque se trata de un desarrollo más reciente en el mercado de las armas de fuego, el plástico tiene muchas ventajas sobre el acero, lo que lo convierte en una opción excelente para determinados componentes. Las siguientes son razones para considerar el plástico en una aplicación de arma de fuego:

- Aligeramiento: las pistolas con armazón de acero pueden reducir su peso hasta un 40% al pasar a un armazón de nailon.
-Mayor libertad estética y de diseño: texturas en el molde para componentes como las empuñaduras, precolor y opciones de colorantes masterbatch para conseguir colores MIL-Spec específicos del mercado, como tierra oscura plana (FDE), verde oliva y tostado del desierto.
- Resistencia a la corrosión: una propiedad inherente a los plásticos.
-Reducción del retroceso: mejora de la facilidad de uso del arma de fuego
-Facilidad de mantenimiento: es más fácil y rentable sustituir los componentes de plástico de las armas de fuego que los de metal.
-Reducción de costes: el coste total de producción de los plásticos es inferior, con menos operaciones secundarias costosas, en comparación con el metal.

Hoy en día, componentes como la corredera y el cañón siguen fabricándose en metal debido a factores como la resistencia a la temperatura, que hacen que los plásticos no sean una gran opción. Aunque la mayoría de los demás componentes del arma de fuego pueden diseñarse y fabricarse en plástico, componentes como empuñaduras, armazones, culatas, receptores, etc. En los últimos años, el ejército ha aprobado incluso el uso de cargadores de plástico. Algunos de los materiales plásticos estándar utilizados en las armas de fuego serían, entre otros:

- Nilones de cadena corta (por ejemplo, PA 6, PA 6/6): se utilizan por su excelente resistencia química y térmica, así como por su gran resistencia al desgaste y a la fricción.
- Nilonesde cadena larga (por ejemplo, PA 6/12): pueden utilizarse en entornos húmedos, donde su menor absorción de humedad mejora la estabilidad dimensional.
-Nilones aromáticos (por ejemplo, PARA, PPA, HPPA): también proporcionan una gran estabilidad dimensional, así como una mayor resistencia a la temperatura y un mejor aspecto de la superficie (especialmente en opciones de vidrio o rellenas de carbono).
- Materiales cristalinos de alta temperatura (ex: PPS, PEEK): excelente comportamiento térmico, retención de propiedades mecánicas a temperaturas elevadas y excelente resistencia química.
-Elastómeros termoplásticos (ex: TPE-s, TPV, TPU): amplia gama de opciones de dureza disponibles para ayudar con la ergonomía y la amortiguación de vibraciones.
-Compuestos reforzados con fibra larga (p. ej., vidrio largo, carbono largo): disponibles en todas las opciones de materiales anteriores, los materiales de fibra larga presentan la mejora mecánica observada con los compuestos de fibra corta sin tanta pérdida de impacto.

Soluciones de ocio al aire libre y con armas de fuego

Tanto si es nuevo en el mercado de las armas de fuego como si busca nuevas tecnologías para componentes existentes que ya se están produciendo, el equipo de ingeniería de Chase Plastics está preparado y dispuesto a guiarle a través de cualquier análisis necesario para ofrecerle recomendaciones de materiales para aplicaciones de armas de fuego.

Llámanos al 844-411-2427 o envíanos un correo electrónico a engineering@chaseplastics.com para que te resolvamos cualquier duda técnica hoy mismo.

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La conversión de metal a plástico toma piezas originalmente fabricadas en metal y las rediseña y fabrica en plástico. El proceso de conversión de piezas metálicas en plástico se hizo popular durante la Segunda Guerra Mundial, cuando la necesidad de producir en masa productos asequibles y fiables era muy demandada. Hoy en día, seguimos buscando sustituir las piezas metálicas por plástico por múltiples razones:

• Disminución de los costes globales de producción
• Reducción de peso/aligeramiento
• Mayor libertad de diseño, lo que permite crear piezas más complejas
• Eliminación de las operaciones secundarias
• Consolidación de piezas
• Mayor duración de la herramienta
• Resistencia a la corrosión inherente a los plásticos

Un sector que ha utilizado con éxito, y sigue utilizando, la conversión de metal en plástico es el del transporte. El sector del transporte ha sustituido las piezas metálicas por plástico para aligerar el peso, lo que ayuda a reducir el peso del coche o vehículo para ahorrar combustible. Al sustituir las piezas de acero y hierro fundido de la carrocería y el chasis del coche por termoplásticos más ligeros, se puede conseguir una reducción de hasta el 50% del peso total del vehículo. Con la evolución hacia los vehículos eléctricos, la necesidad de aligerar el peso es fundamental para ampliar la autonomía del coche con una sola carga. Además, las ventajas del aligeramiento en general para reducir el peso de las piezas se extienden más allá de las aplicaciones de automoción. Pueden aportar beneficios adicionales, como hacer que las piezas sean más fáciles de levantar y manejar en nuestra vida cotidiana y reducir los costes de envío.

Con una multitud de ventajas en la conversión de piezas metálicas a plástico, ¿qué hace dudar a los fabricantes y diseñadores? Hay algunas cosas que hay que tener en cuenta al pasar del metal al plástico, como el rediseño de la pieza. Rara vez, o nunca, se puede utilizar en plástico un diseño creado para metal. También existe la percepción de que la resistencia y el rendimiento del plástico son inferiores y la resistencia al cambio al plástico en algunos mercados. He aquí algunas formas de empezar a aliviar esas preocupaciones:

• Con la asistencia adecuada de los ingenieros de materiales y el software, el rendimiento de un diseño concreto en plástico puede simularse en la fase de diseño antes de cortar el acero o el aluminio para crear un molde, lo que elimina las conjeturas sobre si un diseño o un plástico funcionarán.
• Los metales son muy rígidos y fuertes, pero también son pesados. Los termoplásticos con una alta carga de refuerzo de vidrio pueden lograr la misma o mejor resistencia con una densidad menor. El resultado es un material con mayor resistencia específica (resistencia del material comparada con su densidad) que los metales como el zinc y el aluminio. Tabla que muestra la resistencia específica de los metales y termoplásticos más comunes

El equipo de ingeniería de Chase Plastics está listo y dispuesto a guiarle a través de cualquier análisis necesario para ofrecer recomendaciones de materiales de metal a plástico. Llámenos al 844-411-2427 o envíe un correo electrónico a engineering@chaseplastics.com para obtener apoyo en cualquiera de sus preguntas técnicas hoy mismo.

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Los consumidores de productos de plástico quieren sentirse positivos y saber que están haciendo algo bueno por la Tierra y sus habitantes al comprar productos "verdes" o sostenibles. Los consumidores exigen productos que reduzcan nuestra dependencia de los combustibles fósiles y las emisiones de gases de efecto invernadero. Los fabricantes de productos de plástico y los propietarios de marcas también buscan formas de reducir su huella de carbono. ¿Cómo lo conseguimos? Con materiales sostenibles.

Para entender nuestras opciones de sostenibilidad en la industria del plástico, primero debemos comprender algunos términos clave o palabras de moda que rodean a estos materiales:

• Bioplásticos: una familia de materiales que puede dividirse en dos grupos: de base biológica y biodegradables.
• De base biológica: (principio de la vida) Estos materiales están hechos total o parcialmente de carbones bio/renovables (basados en plantas) en comparación con los carbones estándar basados en petróleo/combustibles fósiles.
• Biodegradable: (fin de la vida útil) Estos materiales pueden sufrir biodegradación, un proceso químico en el que los microorganismos convierten los materiales en sustancias naturales como agua, dióxido de carbono y compost.
• Compostable: Materiales que han sido probados y certificados por una tercera parte para cumplir con las normas internacionales como la ASTM D6400 (en Estados Unidos) o la EN 13432 (en Europa) para la biodegradación en un entorno de instalación de compostaje industrial.
• Biocompuesto: combina los plásticos tradicionales con biomateriales como la madera, el lino, el cáñamo, el almidón, etc., para utilizarlos como relleno o refuerzo.

Los bioplásticos pueden ser 1) no biodegradables y total o parcialmente de base biológica, 2) biodegradables y totalmente de base petrolera, o
3) biodegradables y total o parcialmente biobasados.

Ahora que entendemos cuáles son los términos clave de los bioplásticos, ¿qué tipo de opciones prácticas existen para abordar la sostenibilidad con productos de plástico?

1. Materias primas renovables: La utilización de plásticos de base biológica y biocompuestos a partir de almidón y otras materias primas de fibra natural reduce la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero asociadas a la producción tradicional de plásticos.
2. Materias primas recuperadas: La utilización de los subproductos de otras industrias para crear biocompuestos (por ejemplo, los restos de fibra de madera) para sustituir las materias primas basadas en el petróleo en los plásticos tradicionales también puede reducir la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero.
3. Materiales biodegradables: Los plásticos biodegradables y compostables pueden ayudar a reducir los residuos de los vertederos, principalmente cuando se utilizan para el servicio de alimentos junto con el compostaje de los residuos de alimentos y en muchas aplicaciones de embalaje.
4. Materiales reciclados: Si se opta por el plástico reciclado en lugar de las materias primas plásticas vírgenes, se consigue un enorme ahorro de energía. También da una segunda vida al material (piense en las fibras de alfombra reprocesadas en grados de poliamida postconsumo o en las piezas de desecho reprocesadas en grados postindustriales de diversos materiales).

Si comprenden los términos clave de los bioplásticos y los enfoques prácticos, los transformadores y propietarios de marcas pueden optar por opciones más "verdes" que satisfagan las necesidades de los consumidores de un producto más sostenible.

El equipo de ingeniería aquí en Chase Plastics está listo y dispuesto a guiarlo a través de cualquier análisis necesario para ofrecer materiales disipadores electrostáticos adecuados para satisfacer sus necesidades. Llámenos al 844-411-2427 o envíe un correo electrónico a engineering@chaseplastics.com para obtener apoyo en cualquiera de sus preguntas técnicas hoy mismo.

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A medida que los fabricantes de equipos originales se centran en la innovación de productos en torno a la ergonomía y la estética, hemos visto un aumento de la demanda de uso de TPE en piezas y conjuntos de plástico. Entonces, ¿qué es un TPE? La respuesta puede ser compleja en función del uso previsto, el entorno y las expectativas de rendimiento.

Los TPE son blandos y flexibles como los elastómeros/caucho, pero pueden procesarse con técnicas de fabricación convencionales (moldeo por inyección, extrusión, etc.) y reprocesarse como un termoplástico. En pocas palabras, hay muchos tipos de elastómeros que se engloban bajo el paraguas de los TPE, y elegir el adecuado para una aplicación puede ser un proceso complicado. La resistencia a la temperatura y a los productos químicos, la adhesión al molde, la dureza y la sensación táctil son algunos de los factores que hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar el mejor TPE para una aplicación nueva o existente.

Casi todos los TPE contienen dos o más fases poliméricas distintas: dura y blanda. Sus propiedades dependen de que las fases químicas estén fina e íntimamente mezcladas. A continuación se presentan algunos ejemplos comunes de la química de los TPE:

Chase Plastics ofrece una de las mayores ofertas de elastómeros termoplásticos en la distribución de plásticos. Por favor, consulte la guía adjunta para profundizar en nuestra amplia cartera de productos blandos. Nuestro equipo está aquí para proporcionar una visión de los muchos tipos de TPE disponibles en el mercado. Tanto si busca el rendimiento de una pieza en particular, como una formación básica, nuestros equipos de ventas e ingeniería están preparados para responder a cualquier pregunta que pueda tener. Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para ver cómo nuestra experiencia técnica, nuestra variada línea de productos y nuestro excelente servicio de atención al cliente pueden ayudarle a llevar su producto de la resina a la realidad.

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Cuando se habla de conductividad, tanto térmica como eléctrica, los materiales plásticos se consideran aislantes. Los materiales aislantes no permiten el flujo de energía térmica ni conducen la corriente a través de su masa rápidamente o en absoluto. Sin embargo, a veces necesitamos que nuestras piezas de plástico hagan precisamente eso, conducir la corriente o conectar a tierra una pieza.

Para cuantificar la conductividad eléctrica, se comprueba la resistividad superficial o volumétrica del plástico. La resistividad es la resistencia a la corriente de fuga a través del cuerpo (volumen) o a lo largo de la superficie de un material aislante. Los valores se expresan en ohmios (superficie) o en ohmios-m (volumen). Cuanto más alto sea el valor, mejor será la resistencia a la conducción de la corriente o, lo que es lo mismo, más aislante. Los materiales plásticos sin cargas, aditivos, etc., para mejorar la conductividad están en el rango aislante de la resistividad de ≥¹⁰¹² ohmios, en comparación con los metales en el rango conductor de ≤¹⁰⁶ ohmios.

La gama de protección contra la disipación electrostática (ESD) puede dividirse en tres categorías y sus correspondientes rangos de resistividad:

• Laantiestática es de¹⁰⁹ a¹⁰¹² ohmios. En este rango, se suprimen las cargas electrostáticas iniciales, lo que impide la acumulación de electricidad estática. En los plásticos, podemos conseguirlo con aditivos.
• Ladisipación estática es de¹⁰⁶ a¹⁰⁹ ohmios. Las cargas iniciales son bajas o nulas en este rango y evitan la descarga hacia y desde el contacto humano. También conectará a tierra las cargas, pero mucho más lentamente que los grados conductores. En los plásticos, podemos conseguirlo con refuerzos de fibra metálica y otros aditivos conductores.
• Laconductividad es inferior a¹⁰⁶ ohmios. En este rango, no hay cargas iniciales. Proporciona un camino para que los electrones fluyan libremente a través de la superficie o de la masa de estos materiales, facilitando la conexión a tierra de las cargas o su traslado a otro objeto conductor. En los plásticos, podemos conseguirlo con refuerzos de fibra metálica y otros aditivos conductores.

Entonces, ¿por qué necesitamos protección ESD y piezas que ofrezcan esa protección? Electricidad estática. La electricidad estática puede acumularse hasta más de 30.000 voltios. Los plásticos u otros materiales aislantes no mueven la carga y ésta permanece en la superficie. Cuando una persona entra en contacto con la carga acumulada, ésta se descarga mediante un arco o una chispa. La descarga que se produce en esa persona puede ser desde una descarga leve hasta una dolorosa, y en casos extremos, puede provocar la muerte.

Otra razón por la que necesitamos protección contra ESD es que las piezas electrónicas pueden ser destruidas o dañadas por una descarga de tan sólo 20 voltios. Las descargas que producen chispas también pueden ser peligrosas cerca de líquidos, sólidos o gases inflamables, como en un quirófano de hospital. En estos casos, se utilizarán materiales plásticos especialmente compuestos para cumplir con cualquiera de los rangos de ESD necesarios para proteger contra daños y perjuicios.

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Cuando se comparan dos materiales para una aplicación, el verdadero coste de un polímero no se limita al precio por libra. Como sabe cualquier taller de moldeo o extrusión, puede haber costes ocultos en la complejidad de la ejecución, la tasa de desechos, los cambios de herramientas, el equipo de procesamiento especial y muchos otros factores. Un aspecto que hay que tener en cuenta y que a menudo se pasa por alto es la gravedad específica del producto o productos en cuestión.

Para empezar, veamos la definición de gravedad específica. El diccionario define la gravedad específica como la relación entre la densidad de una sustancia (en nuestro caso, los plásticos) y la densidad de un patrón, normalmente el agua. En el caso del agua, la densidad es de aproximadamente 1 gramo/ml. Por lo tanto, al comparar la relación de densidad de un material con 1 g/cm3^, la gravedad específica será la misma que la densidad del material. Por ejemplo, si un homopolímero de polipropileno con un 30% de relleno de vidrio tiene una densidad de 1,13 g/cm3^, la gravedad específica de ese compuesto será también de 1,13 (la gravedad específica es un valor sin unidades). El peso específico se suele ver en las fichas técnicas de los plásticos, por lo que mencionamos esta descripción. Sin embargo, la densidad y el peso específico pueden utilizarse indistintamente para la mayoría de los propósitos, ya que ambos representan la cantidad de plástico que se obtiene para un volumen determinado de material.

Esto empieza a afectar al coste porque compramos y vendemos las materias primas plásticas por libras y no por su volumen. El peso específico puede utilizarse para mostrar hasta dónde llega un peso determinado de material en términos de cuántas piezas puede producir. A grandes rasgos, los materiales más ligeros pueden producir más piezas por cada bolsa o caja de materia prima utilizada.

Por ejemplo, utilicemos el número par de una pieza propuesta con un volumen de 100 cm3 donde tenemos la opción de utilizar HDPE o acetal (POM) para el mismo trabajo. Si tenemos una bolsa de 25 kg de HDPE con una densidad de 0,953 g/cm3^, se obtendrán aproximadamente 221 piezas de esa bolsa. La matemática para esto es la siguiente:

Bolsa de 25 kg = 25.000 g de HDPE. A 0,953 g/cm3 eso equivale a 26.232,9 cm3.
Como cada pieza tiene sólo 100 cm3^, se podrían crear 262 piezas.

Si produjéramos la pieza en acetal, la gravedad específica subiría a 1,41 g/cm3. Eso ajustaría las matemáticas a lo siguiente:

Bolsa de 25 kg = 25.000 g de POM. A 1,41 g/cm3 eso equivale a 17.730,4 cm3.
Como cada pieza tiene sólo 100 cm3^, se podrían crear 177 piezas.

Por lo tanto, si hiciéramos las piezas de HDPE en lugar de POM, se crearía aproximadamente un 48% más de piezas utilizando una bolsa de 25 kg de material. Esta ecuación funciona fácilmente cuando se comparan dos materiales del mismo precio, pero ¿qué pasa cuando son diferentes o posiblemente más caros?

Digamos que se comparan dos materiales, pero uno es un 5% más caro. Si el material más caro tiene una gravedad específica inferior en un 5%, entonces los dos materiales son funcionalmente equivalentes en coste por pieza. Si el material más caro tiene una gravedad específica un 10% menor, en realidad supone un ahorro de costes por pieza utilizar el material "más caro" por libra.

Cuando se comparan los materiales para un nuevo trabajo, siempre es pertinente comparar el peso específico para lograr un posible ahorro.

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Entendamos por qué hay que secar los materiales en primer lugar. En el caso de los termoplásticos, existen resinas higroscópicas y no higroscópicas. Las resinas higroscópicas tienen afinidad por la humedad y ésta es absorbida por las cadenas de polímeros del material. En el caso de las resinas higroscópicas (polímeros que absorben la humedad de forma natural, como los productos de nailon, PBT, PET, ABS y PC), es fundamental garantizar un secado adecuado del material antes de procesarlo. Al hacerlo, ayudará a prevenir el fracaso de la pieza debido a la hidrólisis y a los defectos cosméticos, como la separación o las rayas plateadas. La hidrólisis es la descomposición química de un compuesto debido a la reacción causada por la presencia de humedad en temperaturas elevadas. Esto significa que cuando una resina higroscópica se procesa con humedad, hace que las cadenas de polímeros se rompan, lo que provoca una disminución significativa de las propiedades mecánicas.

A continuación se muestra un ejemplo de la capacidad de humedad de la resina de 3 polímeros: polietileno (no higroscópico), policarbonato (higroscópico) y nylon (higroscópico). Cada polímero tiene su propia capacidad de absorción de agua, lo que significa que algunos absorberán el agua más fácilmente que otros.

Cuando se moldean materiales higroscópicos, se recomienda utilizar un secador de estilo deshumidificador desecante para eliminar adecuadamente la humedad del material. Vamos a entender cómo funciona un secador de estilo deshumidificador desecante:

• Seca el aire hasta el nivel de punto de rocío requerido
• Calienta el aire a una temperatura determinada
• Hace circular el flujo de aire caliente dentro de su propio sistema de bucle cerrado
• La humedad migra fuera del polímero y se elimina del aire circulante a través del lecho desecante

El lecho desecante es un "filtro" de tipo cartucho formado por perlas desecantes que absorben la humedad. Un ejemplo de esto serían las perlas desecantes de gel de sílice que se encuentran en los artículos/envases de consumo cotidiano (es decir, productos secos, cajas de zapatos, envases de vitaminas, ropa y envases). Las perlas desecantes de gel de sílice actúan como un secador y capturan la humedad no deseada, preservando el producto.

Ahora vamos a revisar el mantenimiento de la secadora y cómo puede saber si sus perlas desecantes están mal. Es importante entender esto, para que no esté moldeando material que todavía tiene humedad al procesarlo. Como se mencionó anteriormente, el procesamiento de materiales higroscópicos con humedad conduce a defectos cosméticos y a la hidrólisis, que rompe las cadenas de polímeros afectando a las propiedades mecánicas generales del material/pieza.

Hay tres maneras de saber que un desecante está mal en su secadora:

• No puede mantener el punto de rocío deseado en su secador para el material. Si nunca alcanza el punto de rocío deseado o no lo mantiene durante mucho tiempo, probablemente sea el momento de cambiar el desecante.
• Saca las perlas de desecante y aplástalas entre los dedos. Si son muy frágiles y se desmoronan al hacerlo, están mal y hay que cambiarlas.
• Coge un vaso de espuma de poliestireno, llénalo con unos 2,5 cm de perlas de desecante y vierte agua sobre ellas, lo suficiente para cubrirlas o dejar algunas por encima del agua. Es bueno saber cuál es la temperatura del agua antes de llenar el vaso. Si la taza y el agua se calientan, entonces siguen siendo buenas. Sin embargo, si se mantiene fría, entonces es el momento de cambiar los desecantes. Cuando los desecantes absorben la humedad, desprenden calor. Puedes utilizar un termómetro para medir la diferencia de temperatura del agua después de que ésta reaccione con las perlas de desecante para ver el cambio de temperatura.

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