Optimización de las propiedades de moldeo por inyección POM y conocimientos del proceso

Desde engranajes de precisión bajo los capotes de los automóviles hasta componentes de dispositivos médicos críticos para la seguridad y equipos de procesamiento de alimentos que entran en contacto directo con consumibles,La fabricación moderna exige materiales con una resistencia excepcional.El polioximetileno (POM), un plástico de ingeniería, se ha convertido en el material preferido para estas aplicaciones exigentes.Este artículo proporciona una inmersión técnica profunda en el moldeo por inyección POM, que cubre las propiedades de los materiales, las directrices de diseño y los parámetros de procesamiento.

El polioximetileno, comúnmente conocido como POM o acetal, es un termoplástico de alto rendimiento ampliamente utilizado en aplicaciones que requieren resistencia, rigidez, resistencia al desgaste y estabilidad química.POM viene en dos formulaciones principales: homopolímeros y copolímeros.

El POM homopolímero (como el Delrin® de DuPont) presenta una estructura cristalina altamente ordenada, que ofrece una resistencia superior, pero requiere un control de temperatura más preciso durante el procesamiento.El copolímero POM ofrece rangos de temperatura de procesamiento más amplios, pero con propiedades mecánicas ligeramente reducidas y menor cristalinidadMientras que varios proveedores ofrecen copolímero POM, DuPont sigue siendo el único fabricante de resina Delrin®, un homopolímero con características de rendimiento excepcionales.Los grados Delrin® se clasifican según la resistencia, rigidez, viscosidad y propiedades de resistencia, lo que los hace ideales tanto para aplicaciones de moldeo por inyección como de mecanizado CNC.

La comprensión de las características del material del POM es fundamental para el moldeado por inyección exitoso.donde Delrin® 100 es el único homopolímero enumerado:

Los datos revelan una excelente resistencia a la tracción y a la flexión del POM, aunque con tasas de contracción relativamente altas.El homopolímero Delrin® presenta la mayor resistencia a la tracción debido a su estructura cristalina altamente ordenadaAlgunos grados de POM pueden modificarse con aditivos para mejorar la resistencia mecánica, la resistencia a la corrosión o la estabilidad UV.

Como termoplástico de ingeniería de alta resistencia, el POM ofrece numerosas propiedades beneficiosas para aplicaciones exigentes:

• Resistencia a la fatiga:Los homopolímeros como Delrin® ofrecen una resistencia a la fatiga superior en comparación con los copolímeros.
• Resistencia al arrastramiento:El POM mantiene una deformación permanente mínima bajo cargas sostenidas, lo que lo hace ideal para componentes y conectores de automóviles.
• Alta resistencia:Con una rigidez y propiedades mecánicas excepcionales, el POM sirve bien en cintas transportadoras y aplicaciones de arneses de seguridad.
• Baja fricción:La excelente lubricidad y resistencia al desgaste de POM lo hacen perfecto para componentes deslizantes como rodamientos y engranajes.
• Seguridad alimentaria:Los grados compatibles con la FDA permiten su uso en equipos de procesamiento de alimentos donde ocurre contacto directo.
• Estabilidad dimensional:A pesar de la contracción del molde, las piezas POM terminadas mantienen tolerancias precisas en ambientes hostiles.
• Resistencia química:El POM resiste la mayoría de los combustibles y disolventes, aunque se degrada con fenóles y ácidos/bases fuertes.
• Resistencia al calor:El POM mantiene propiedades a temperaturas continuas de hasta 105°C, con homopolímeros que ofrecen una mejor resistencia al calor a corto plazo.

Los diseñadores de productos deben seguir estas mejores prácticas de fabricación:

1. El espesor de la pared:Mantenga entre 0,030 y 0,125 pulgadas con variaciones inferiores al 15% del grosor nominal.
2. Las tolerancias:Explique la reducción significativa del POM, especialmente en las secciones más gruesas.
3. ¿ Qué pasa?Un mínimo del 25% del espesor de la pared (lo ideal es un 75%) para evitar las concentraciones de tensión.
4. Ángulos de proyección:0.5-1° suele ser suficiente debido a la lubricidad del POM; cero calado posible para engranajes / rodamientos.
5. Evitar el cobre:Evite el contacto entre el POM fundido y el cobre para evitar la descomposición.
6. Material del moho:Se recomienda el acero inoxidable; los moldes cromados pueden desprenderse con el tiempo.
7. Métodos de montaje:Diseño para el ajuste rápido o el sujeción mecánica, ya que los enlaces POM son deficientes.

Cuatro factores críticos influyen en el procesamiento del POM:

1. Control de calor:Mantener las temperaturas de fusión por debajo de 210 °C para evitar la descomposición.
2. Manejo de la humedad:A pesar de la baja absorción (0,2-0,5%), se seca la resina durante 3-4 horas.
3. Parámetros de moldeo:Utilice velocidades de inyección medianas y altas con una presión de 70-120 MPa.
4. Compensación por reducción:Contar con una contracción del 2-3,5% durante el enfriamiento y después de la eyección.

Si bien el POM presenta desafíos de procesamiento, los componentes moldeados correctamente ofrecen un rendimiento incomparable en lubricación, resistencia mecánica y resistencia a la fatiga.Siguiendo estas directrices específicas del material garantiza la producción exitosa de piezas POM de alta calidad para aplicaciones exigentes en todas las industrias.