Como selecionar a melhor resina para sua peça de injeção de plástico

A moldagem por injeção de plástico é um processo altamente versátil e eficiente que permite aos fabricantes criar uma ampla gama de produtos e componentes a partir de resinas plásticas fundidas. Como resultado dos avanços nas tecnologias de moldagem e no desenvolvimento de materiais, os polímeros e os plásticos foram incorporados a uma gama cada vez mais ampla de produtos e aplicações. Apresentando resistência leve, apelo estético e durabilidade, os plásticos estão se tornando o material preferido para indústrias que vão desde produtos de consumo até dispositivos médicos.

Há uma grande variedade de resinas plásticas disponíveis no mercado, cada uma apresentando características únicas que as tornam úteis para aplicações específicas. Para garantir o desempenho ideal, é essencial selecionar a resina correta para suas necessidades. Para fins de fabricação de plástico, uma resina consiste em plástico ou polímeros em estado líquido ou semi-sólido que podem ser aquecidos, derretidos e usados ​​para formar peças plásticas. Na moldagem por injeção, o termo resina refere-se aos materiais termoplásticos ou termofixos derretidos usados ​​durante o processo de moldagem por injeção.

Considerações para a escolha da resina
Novos polímeros e compostos estão sendo introduzidos no mercado regularmente. O grande número de opções pode tornar a seleção de materiais de moldagem por injeção um desafio. Selecionar a resina plástica correta requer um conhecimento completo do produto final. As perguntas a seguir podem ajudá-lo a determinar os melhores materiais de resina para suas necessidades.

1. Qual é o propósito pretendido da parte final?
Ao selecionar o material certo para sua aplicação, você precisa definir claramente os requisitos físicos da peça, incluindo possíveis estressores, condições ambientais, exposição a produtos químicos e vida útil esperada do produto.
*Quão forte a peça precisa ser?
*A peça precisa ser flexível ou rígida?
*A peça precisa suportar níveis incomuns de pressão ou peso?
*As peças serão expostas a quaisquer produtos químicos ou outros elementos?
*As peças serão expostas a temperaturas extremas ou condições ambientais adversas?
*Qual é a expectativa de vida da peça?

2. Existem considerações estéticas especiais?
Escolher o produto certo inclui encontrar um material que possa exibir a cor, transparência, textura e tratamentos de superfície que você precisa. Ao selecionar sua resina, considere se ela atenderá aos requisitos de aparência e função pretendidos para o produto.
*É necessária uma transparência ou cor específica?
*É necessária uma textura ou acabamento específico?
*Existe uma cor existente que precisa ser combinada?
*O relevo deve ser considerado?

3. Aplicam-se quaisquer requisitos regulamentares?
Um aspecto crucial da seleção de resina inclui requisitos regulatórios para seu componente e sua aplicação pretendida. Por exemplo, se sua peça for enviada internacionalmente, usada no processamento de alimentos, aplicada em equipamentos médicos ou incorporada em aplicações de engenharia de alto desempenho, é importante que o material selecionado atenda aos padrões industriais e requisitos regulamentares necessários.
*Quais requisitos regulatórios sua peça deve atender, incluindo FDA, RoHS, NSF ou REACH?
*O produto precisa ser seguro para uso infantil?
*A peça precisa ser segura para alimentos?

Um Primer de Plástico – Termofixo vs. Termoplástico
Os plásticos dividem-se em duas categorias básicas: plásticos termofixos e termoplásticos. Para ajudá-lo a lembrar a diferença, pense nos termofixos exatamente como o termo indica; eles são “definidos” durante o processamento. Quando esses plásticos são aquecidos, eles criam uma reação química que define a peça em uma forma permanente. A reação química não é reversível, então as peças feitas com termofixos não podem ser refundidas ou remodeladas. Esses materiais podem ser um desafio de reciclagem, a menos que um polímero de base biológica seja usado.

Os termoplásticos são aquecidos e depois resfriados em um molde para formar uma peça. A composição molecular de um termoplástico não muda quando ele é aquecido e resfriado, de modo que pode ser refundido facilmente. Por esta razão, os termoplásticos são mais fáceis de reutilizar e reciclar. Eles compreendem a maioria das resinas poliméricas fabricadas no mercado hoje e são usados ​​no processo de moldagem por injeção.

Ajuste fino da seleção de resina
Os termoplásticos são categorizados por família e tipo. Eles se enquadram em três grandes categorias ou famílias: resinas de commodities, resinas de engenharia e resinas especiais ou de alto desempenho. As resinas de alto desempenho também têm um custo mais alto, de modo que as resinas comuns são frequentemente usadas para muitas aplicações cotidianas. Fácil de processar e barata, as resinas de commodities geralmente são encontradas em itens típicos de produção em massa, como embalagens. As resinas de engenharia são mais caras, mas oferecem melhor força e resistência a produtos químicos e exposição ambiental.

Dentro de cada família de resina, algumas resinas têm morfologia diferente. A morfologia descreve o arranjo das moléculas em uma resina, que pode cair em uma das duas categorias, amorfa e semicristalina.

As resinas amorfas têm as seguintes características:
* Encolhe menos quando resfriado
*Melhor transparência
* Funciona bem para aplicações de tolerância apertada
* Tendem a ser quebradiços
* Baixa resistência química

As resinas semicristalinas apresentam as seguintes características:
*Tende a ser opaco
*Excelentes resistências à abrasão e produtos químicos
*Menos quebradiço
* Maiores taxas de encolhimento

Exemplos de tipos de resina disponíveis
Encontrar a resina certa requer uma compreensão completa das propriedades físicas e qualidades benéficas dos materiais disponíveis. Para ajudá-lo a encontrar o grupo de seleção de plástico certo para suas necessidades, compilamos o seguinte guia de seleção de material de moldagem por injeção.

Amorfo
Um exemplo de uma resina de commodity amorfa é o poliestireno ou PS. Como a maioria das resinas amorfas, é transparente e quebradiço, mas pode ser usado em aplicações de alta precisão. É um dos mais amplamente
resinas usadas e podem ser encontradas em talheres de plástico, copos de espuma e pratos.

Mais acima na escala amorfa estão as resinas de engenharia, como policarbonato ou PC. É resistente à temperatura e à chama e possui propriedades de isolamento elétrico, por isso é frequentemente usado em componentes eletrônicos.

Um exemplo de uma especialidade ou resina amorfa de alto desempenho é a polieterimida ou (PEI). Como a maioria das resinas amorfas, oferece força e resistência ao calor. No entanto, ao contrário da maioria dos outros materiais amorfos, também é quimicamente resistente, portanto, frequentemente encontrado na indústria aeroespacial.

Semicristalino
Uma resina de commodity semicristalina barata é o polipropileno ou PP. Como a maioria dos polímeros semicristalinos, é flexível e quimicamente resistente. O baixo custo torna esta resina a escolha para muitas aplicações, como garrafas, embalagens e tubos.

Uma resina semicristalina de engenharia popular é a poliamida (PA ou Nylon). O PA oferece resistência química e à abrasão, bem como baixo encolhimento e empenamento. Existem versões de base biológica disponíveis, tornando este material uma alternativa ecológica. A tenacidade do material o torna uma alternativa leve ao metal em aplicações automotivas.

PEEK ou polieteretercetona é uma das resinas semicristalinas de alto desempenho mais amplamente utilizadas. Essa resina oferece força, bem como resistência química e ao calor e é frequentemente usada em ambientes exigentes, incluindo rolamentos, bombas e implantes médicos.

resinas amorfas
ABS: O ABS combina a resistência e a rigidez dos polímeros de acrilonitrila e estireno com a tenacidade da borracha de polibutadieno. O ABS é facilmente moldado e proporciona um efeito brilhante e de cores firmes com um acabamento de superfície de alta qualidade. Este polímero plástico não tem ponto de fusão exato.

ANCAS: O polisireno de alto impacto (HIPS) oferece boa resistência ao impacto, excelente usinabilidade, estabilidade dimensional fina, excelentes qualidades estéticas e superfícies altamente personalizáveis. Os HIPS podem ser impressos, colados, colados e decorados facilmente. Também é muito econômico.

Polieterimida (PEI): PEI é um bom exemplo de resina amorfa especial ou de alto desempenho. PEI oferece força e resistência ao calor como a maioria das resinas amorfas. Ao contrário da maioria dos outros materiais amorfos, no entanto, também é quimicamente resistente, tornando-o altamente útil para a indústria aeroespacial.

Policarbonato (PC): Mais acima na escala amorfa estão as resinas de engenharia, como o policarbonato. O PC é resistente a temperaturas e chamas e possui propriedades de isolamento elétrico, frequentemente usado em componentes eletrônicos.

Poliestireno (PS): Um exemplo de uma resina amorfa de commodity é o poliestireno. Como a maioria das resinas amorfas, o PS é transparente e quebradiço, mas pode ser usado em aplicações de alta precisão. É uma das resinas mais utilizadas e pode ser encontrada em talheres de plástico, copos de espuma e pratos.

Resinas Semicristalinas
Polieteretercetona (PEEK):
O PEEK é uma das resinas semicristalinas de alto desempenho mais amplamente utilizadas. Essa resina oferece força, resistência ao calor e resistência química e é frequentemente usada em ambientes exigentes, incluindo rolamentos, bombas e implantes médicos.

Poliamida (PA)/Nylon:
A poliamida, mais comumente chamada de nylon, é uma resina de engenharia semicristalina popular. O PA oferece resistência química e à abrasão, bem como baixo encolhimento e empenamento. Existem versões de base biológica disponíveis para aplicações que requerem uma solução ecológica. A tenacidade do material o torna uma alternativa leve ao metal em muitas aplicações automotivas.

Polipropileno (PP):
O PP é uma resina semicristalina de baixo custo. Como a maioria dos polímeros semicristalinos, é flexível e quimicamente resistente. O baixo custo torna esta resina a escolha preferida para muitas aplicações, como garrafas, embalagens e tubos.

Celcon®:
Celon® é uma marca comum para acetal, também conhecido como polioximetileno (POM), poliacetal ou poliformaldeído. Este termoplástico oferece excelente tenacidade, excelente desgaste, resistência à fluência e resistência a solventes químicos, fácil coloração, boa distorção de calor e baixa absorção de umidade. Celcon® também oferece alta rigidez e excelente estabilidade dimensional.

PEBD:
O tipo mais flexível de polietileno, polietileno de baixa densidade (LDPE) oferece resistência superior à umidade, resistência a alto impacto, boa resistência química e translucidez. Uma opção de baixo custo, o LDPE também é à prova de intempéries e pode ser facilmente processado com a maioria dos métodos.

Encontrando a resina certa
Fazer a seleção do material plástico pode ser uma tarefa assustadora, mas o processo de seleção pode ser dividido em algumas etapas simples. Comece escolhendo a família de materiais que lhe dará a maioria das propriedades desejadas. Uma vez determinado, selecione o grau apropriado de resina de material. Bancos de dados on-line podem ajudar a fornecer uma referência a partir da qual trabalhar. UL Prospector (anteriormente IDES) é um dos bancos de dados mais conhecidos para seleção de materiais. O MAT Web também possui um extenso banco de dados, e a Federação Britânica de Plásticos fornece dados e descrições de alto nível.

Aditivos de plástico para melhorar as características
Várias resinas têm propriedades distintas pelas quais são conhecidas. Como vimos, as três famílias de resinas (commodity, engenharia e alto desempenho/especialidade) contêm alternativas amorfas e semicristalinas. Quanto maior o desempenho, no entanto, maior o custo. Para ajudar a manter os custos baixos, muitos fabricantes usam aditivos ou cargas para conferir qualidades adicionais a materiais acessíveis a um custo menor.

Esses aditivos podem ser usados ​​para melhorar o desempenho ou conferir outras características ao produto final. Abaixo estão algumas das aplicações de aditivos mais comuns:

*Antimicrobiano – Aditivos usados ​​em aplicações relacionadas a alimentos ou produtos de consumo de alto contato.
*Antiestáticos – Aditivos que diminuem a condução de eletricidade estática, frequentemente usados ​​em eletrônicos sensíveis.
* Plastificantes e fibras – Os plastificantes tornam a resina mais maleável, enquanto as fibras adicionam resistência e rigidez.
*Retardadores de chama – Esses aditivos tornam os produtos resistentes à combustão.
*Branqueadores óticos – Aditivos utilizados para melhorar a brancura.
*Corantes – Aditivos que adicionam cor ou efeitos especiais, como fluorescência ou perolização.

A Seleção Final
Escolher o material certo para um projeto é um dos fatores mais importantes na criação de peças plásticas perfeitas. Os avanços na ciência dos polímeros contribuíram para o desenvolvimento de uma grande variedade de resinas para escolher. É importante trabalhar com um moldador por injeção que tenha experiência com uma variedade de resinas e aplicações, incluindo resinas compatíveis com FDA, RoHS, REACH e NSF.

A DJmolding está empenhada em fornecer aos nossos clientes produtos moldados por injeção de plástico da mais alta qualidade na indústria. Entendemos os desafios únicos enfrentados pelos desenvolvedores e fabricantes de produtos em todos os setores. Não somos apenas fabricantes - somos inovadores. Nosso objetivo é garantir que você tenha as soluções de materiais perfeitas para cada aplicação.