Materiales resistentes a productos químicos: una guía para principiantes

Los materiales resistentes a los productos químicos son vitales para muchas aplicaciones de impresión 3D. Los productos químicos corrosivos no pueden penetrar en su superficie ni causar degradación, lo que los hace ideales para piezas industriales o de uso final. Hay varios materiales diferentes resistentes a los productos químicos para elegir, cada uno con beneficios específicos.

¿Por qué es importante la resistencia química?

La “resistencia química” significa que los materiales pueden cumplir su función, incluso en entornos de trabajo hostiles. Los materiales resistentes a productos químicos no requieren tratamiento de superficie; son capaces de soportar la exposición a productos químicos como bases, disolventes y ácidos.

Sin resistencia química, un material puede erosionarse, ablandarse o deformarse. Esto se debe a que las moléculas del químico se difunden dentro del material y separan las cadenas de polímero. Cuando esto sucede, reduce la funcionalidad y puede dañar otras partes circundantes.

Usos comunes de materiales resistentes a productos químicos

Los materiales resistentes a los productos químicos desempeñan un papel importante en las aplicaciones de envasado, especialmente en el envasado de agentes de limpieza, reactivos y otros productos químicos. También son útiles para la fabricación de herramientas. Durante el uso, las plantillas y los accesorios suelen estar expuestos a productos químicos (líquidos, gaseosos o sólidos). La resistencia química garantiza que no se degraden con el tiempo.

Algunas piezas de automóviles se fabrican con materiales resistentes a los productos químicos.

Muchas industrias requieren que las piezas de uso final sean químicamente resistentes. Las piezas de automóviles, por ejemplo, a menudo están expuestas al aceite o los productos químicos que se utilizan para la limpieza o el mantenimiento. Cuando se crea con material resistente a productos químicos, la exposición incluso a productos químicos agresivos no es un problema.

¿Que mas deberias saber?

Los principales factores que influyen en la resistencia química de un polímero

La resistencia química de un material se ve afectada por varios factores diferentes. Éstos incluyen:

  • la estructura molecular del polímero

  • el tiempo de exposición a un químico

  • la temperatura en el momento de la exposición

  • la naturaleza de la sustancia química

  • la tensión aplicada al material

La resistencia química depende de la aplicación.

Por lo general, los materiales solo son resistentes a ciertos tipos de productos químicos. Por ejemplo, el nailon no se ve afectado negativamente por la acetona, pero puede dañarse con el agua. Por el contrario, el PETG no se ve afectado por el agua, pero la acetona lo degradará. Cada material tiene propiedades diferentes y es fundamental elegir el adecuado para el trabajo.

Materiales con buena resistencia química.

Varios materiales tienen una excelente resistencia química, como PP, PVDF y nailon. PETG no se ve afectado por productos químicos a base de agua y (como CPE y CPE+) tiene buena resistencia contra productos químicos comunes como el alcohol y los ácidos débiles.

La tabla anterior se refiere a las características generales del material listado. La resistencia química depende en gran medida del diseño y la formulación de una pieza impresa en 3D. Una pieza frágil, por ejemplo, no durará mucho frente a líquidos químicos como una huella masiva.

Aspectos a tener en cuenta al utilizar materiales resistentes a productos químicos

  • Es vital tener en cuenta la temperatura, ya que la mayoría de los procesos de difusión dependen de la temperatura.

  • Los polímeros termoplásticos amorfos, cuando se exponen a productos químicos, pueden agrietarse. Esto puede conducir a la falla de la pieza.

  • Al elegir un material, piense en la concentración de los productos químicos y la carga mecánica.

Nuestros socios materiales resistentes a productos químicos

arkema

Arkema FluorX™ es un fluoropolímero semicristalino resistente fabricado con Kynar® PVDF de Arkema. Está formulado para imprimir y es una excelente opción para piezas sujetas a condiciones exigentes, como solventes, ácidos, fuego y radiación ultravioleta.

«Kynar® PVDF es el material de elección para muchos entornos químicos hostiles», dijo Steven Serpe, gerente de mercado, polvos especiales e impresión 3D en Arkema. «Los fluoropolímeros son bien conocidos por su resistencia química, pero la capacidad de Kynar® PVDF para ser fácilmente procesado a través de muchos métodos, incluida la impresión 3D, lo hace destacar en la industria de procesamiento químico para aplicaciones como tuberías, revestimientos, bombas y otros equipos de manejo de fluidos».

BASF

PP GF30 contiene fibras de vidrio especiales diseñadas para la fabricación de filamentos y la impresión 3D. Esto asegurará que los objetos impresos funcionen funcionalmente bajo ciertas temperaturas y cargas mecánicas.

«La resistencia química es el grado en que su pieza impresa conserva sus propiedades mecánicas y su forma cuando entra en contacto con productos químicos o solventes. Por ejemplo, PAHT CF15 tiene propiedades de resistencia química contra lubricantes, mientras que ASA muestra propiedades de resistencia contra agentes de limpieza y Ultrafuse 316L. contra todos los solventes orgánicos, entre otros «, dijo Roger Sijlbing, Jefe de Ventas de Soluciones de Extrusión de Aditivos en BASF. «En muchos casos, la resistencia química no es solo una cuestión de combinación de material y químico, sino que incluye temperaturas de aplicación y tiempo de permanencia. BASF 3D Forward AM está trabajando en una descripción general para que los usuarios finales evalúen la resistencia química de nuestros materiales para la impresión FFF. Actualmente, nuestros expertos químicos brindan información sobre la resistencia química de nuestros productos a pedido».

DSM

Arnitel® ID 2045 es un TPC (copoliéster termoplástico) altamente flexible que se puede utilizar en una amplia gama de aplicaciones. Tiene mejor resistencia UV y química en comparación con otros de su tipo, como el TPU (uretano termoplástico).

Solvay

El filamento Solef® PVDF AM es un material de fabricación aditivo semicristalino fluorado hecho a medida para obtener los mejores resultados de impresión de piezas que necesitan resistencia química, alta estabilidad térmica y ambiental, y buenas propiedades mecánicas.

«Solef(R) PVDF AM Filament no solo es resistente a una amplia gama de productos químicos agresivos, como ácidos inorgánicos y orgánicos, hidrocarburos alifáticos y aromáticos, petróleo crudo, combustibles y alcoholes, y éteres, sino que también es intrínsecamente ignífugo, UV y temperatura. resiste hasta 130°C», dijo Sophia Song, Business Incubation – Additive Manufacturing en Solvay. «Esta combinación única de propiedades con la facilidad de impresión del material permite el acceso a una amplia gama de aplicaciones».

¿Está interesado en obtener más información sobre los socios de materiales resistentes a la temperatura de Ultimaker? Visite la página de materiales resistentes a productos químicos en Ultimaker Marketplace.

También puede explorar la gama de impresoras 3D de Ultimaker que son compatibles con materiales resistentes a los productos químicos.