Os polímeros plásticos de alto desempenho se enquadram em duas categorias: termofixos e termoplásticos (clique aqui e confira aqui artigo sobre este tema). Polímeros termoendurecíveis são aqueles que se solidificam com uma dureza irreversível após a cura devido às ligações químicas dentro do plástico. O polímero endurece em um padrão de reticulação que o impede de derreter novamente, mesmo sob calor extremo.
ULTEM, a marca registrada de Polieterimida (PEI), é uma das poucas resinas termoplásticas amorfas disponíveis comercialmente que retém sua integridade mecânica em altas temperaturas. Inicialmente desenvolvido pela General Electric Plastics Division (agora SABI) no início dos anos 1980, o ULTEM é um plástico de alto desempenho que tem sido um produto básico da indústria de manufatura por mais de 35 anos. Este material é forte, resistente a produtos químicos e chamas, fácil de usar e capaz de suportar temperaturas extremamente altas, mantendo um conjunto de propriedades elétricas estáveis.
Frequentemente usado na produção de placas de circuito, óculos, equipamento de preparação e esterilização de alimentos e, talvez mais notavelmente, peças de aeronaves, o ULTEM é conhecido por sua resistência e durabilidade. Continue lendo para descobrir tudo o que você precisa saber sobre o ULTEM.
Imprimindo com ULTEM
ULTEM é fácil de termoformar e pode ser fabricado usando modelagem por deposição fundida (FDM). Um bico aquecido segue repetidamente um caminho da ferramenta definido e emite uma camada do material por vez até que o produto esteja totalmente formado.
A modelagem de injeção é outra opção rápida e econômica para fabricação com ULTEM. Pellets termoplásticos são alimentados na rosca de moldagem por injeção, derretidos e injetados no molde, resfriados e endurecidos, então a peça concluída é empurrada para fora através do pino ejetor. Esse processo é ideal para a produção de peças uniformes em grandes quantidades, como soquetes burn-in.
Especificações mecânicas
ULTEM se destaca de outros polímeros de alto desempenho porque é exclusivamente projetado para permanecer mecanicamente estável sob condições extremas. Ele pode suportar temperaturas acima de 217°C por longos períodos de tempo e permanecer dimensionalmente estável em temperaturas flutuantes. É inerentemente resistente ao fogo e produz um mínimo de fumaça que não é mais tóxico do que a fumaça produzida a partir da lenha.
Os termoplásticos amorfos têm a tendência de rachar quando entram em contato com gorduras e óleos de alimentos, álcoois, ácidos, fluidos usados na manutenção de carros e aeronaves e outras soluções aquosas. O ULTEM não apenas pode resistir ao stress cracking sob tais condições, mas também é resistente aos raios ultravioleta e radiação gama.
As principais especificações mecânicas do ULTEM incluem:
- Resistência à tração na ruptura (73 ° F): 15.200 psi
- Resistência à flexão (73 ° F): 22.000 psi
- Alongamento na ruptura (73 ° F): 60%
- Resistência ao cisalhamento: 15.000 psi
- Ponto de fusão: 426 ° F
- Inflamabilidade: V-0
- Força Dielétrica no Ar: 830 V / mil
Essas especificações mecânicas são aplicáveis apenas para ULTEM padrão – as especificações irão variar para diferentes variedades do produto, incluindo ULTEM 10%, 20% e 30% reforçado com vidro.
ULTEM e a indústria aeroespacial
A indústria aeroespacial é compreensivelmente rígida com os padrões mecânicos e regulamentos de qualidade que as peças devem cumprir. Para garantir a conformidade com os padrões de qualificação e equivalência estabelecidos pela Federal Aviation Administration (FAA), as peças novas devem passar por testes longos, rigorosos e caros e processos de aprovação.
Infelizmente, esses processos demorados são incompatíveis com a crescente demanda por aeronaves mais novas, mais rápidas e mais baratas. Para atender a essa demanda, os líderes da indústria como Boeing e Airbus devem acelerar os tempos de produção, mantendo os custos baixos. Um número crescente de participantes da indústria aeroespacial comercial está enfrentando esses desafios de frente com a ajuda da manufatura aditiva – um processo no qual eles podem usar o ULTEM.
ULTEM está entre as poucas resinas aprovadas para uso no setor aeroespacial comercial. Ele supera os termoplásticos comparáveis quando se trata de resistir à fluência, a tendência dos materiais de se deformarem e degradarem sob repetidos esforços mecânicos. Ele também se mantém bem quando colocado em contato com vários combustíveis, refrigerantes e lubrificantes. Sua resistência à chama garante que ele atenda ao regulamento 25.853 da FAA para inflamabilidade. Na verdade, o ULTEM já se mostrou muito promissor como um material viável para bloqueadores de incêndio e coberturas de assentos de aviões.
Além do mais, o ULTEM pode ajudar as empresas aeronáuticas a atingirem seus objetivos de corte de custos, reduzindo o peso. Por exemplo, LSG Sky Chefs e Norduyn colaboraram dispositivos a bordo que utilizaram o ULTEM. Um Boeing 747 completo carregado com esses carrinhos seria 1.650 libras mais leve do que um avião carregado com carrinhos padrão, uma redução de peso que poderia gerar cerca de US$ 65.000 em economia de combustível por ano. Com o ULTEM, os fabricantes de peças para aeronaves não precisam escolher entre um polímero forte ou leve – eles obtêm o melhor dos dois mundos.
Por que ULTEM?
Para os fabricantes, imprimir um produto forte, estável, leve, resistente a chamas e produtos químicos, fácil de processar e equipado com propriedades mecânicas versáteis pode parecer uma tarefa difícil. ULTEM se aplica a todas estas opções. Este polímero de alta fidelidade é uma ótima escolha para uma variedade de aplicações, desde interruptores simples até peças de avião complexas.
Para saber mais sobre o polímero e como aplicá-lo em seus projetos leia a matéria completa no site.
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