Plásticos comunes para moldeo por inyección

Únase al foro de diseñadores!

Su experiencia es vital para la comunidad. Únase a nosotros y aporte sus conocimientos.

Comparta, aprenda y crezca con los mejores profesionales del sector.

Estas decenas de miles de plásticos pueden clasificarse en aproximadamente 45 familias de polímeros. En términos más generales, suelen dividirse en dos grandes categorías: polímeros termoplásticos y termoestables. Los polímeros termoplásticos son reutilizables, mientras que los polímeros termoestables están destinados a aplicaciones de un solo uso.

En este artículo analizaremos 13 de los plásticos más comunes ampliamente utilizados en el proceso de moldeo por inyección:

• Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)
• Polimetacrilato de metilo (PMMA)
• Polioximetileno (POM)
• Policarbonato (PC)
• Polietileno de alta densidad (HDPE)
• Polietileno de baja densidad (LDPE)
• Poliestireno de uso general (GPPS)
• Poliestireno de alto impacto (HIPS)
• Poliftalamida (PPA)
• Polipropileno (PP)
• Tereftalato de polibutileno (PBT)
• Tereftalato de polietileno (PET)
• Cloruro de polivinilo (PVC)

Antes de continuar, repasemos el concepto de código de identificación de la resina y su significado.

Código de identificación de la resina

El código de identificación de la resina (RIC) es un sistema numérico que va del 1 al 7situado en la parte inferior de los productos de plástico. Este código simplifica el proceso de reciclaje al identificar el tipo de resina utilizada en el producto de plástico, lo cual es crucial, ya que no todos los plásticos son igualmente reciclables. Por ejemplo, mientras que el polipropileno es 100% reciclable, el cloruro de polivinilo (PVC) no suele reciclarse.

En un principio, el número RIC aparecía dentro del conocido símbolo de reciclaje (tres flechas formando un triángulo), lo que provocó cierta confusión entre los consumidores. Con el tiempo, las flechas se han sustituido por un triángulo sólido para evitar esta ambigüedad, aunque el diseño original todavía puede encontrarse en algunos productos hoy en día.

Los códigos del 1 al 7 corresponden a los siguientes tipos de plásticos:

1: Tereftalato de polietileno (PET o PETE)

2: Polietileno de alta densidad (HDPE)

3: Cloruro de polivinilo (PVC)

4: Polietileno de baja densidad (LDPE)

5: Polipropileno (PP)

6: Poliestireno (PS)

7: Otros plásticos, como el acrílico, el nailon y el policarbonato (PC).

A lo largo de este artículo trataremos en detalle estos y otros plásticos comunes. Empecemos por el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS).

Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)

El acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) es un termoplástico conocido por su excepcional combinación de propiedades mecánicas, entre ellas tenacidad, resistencia química, resistencia al impactoy una moderada resistencia al calor. Su elevada tenacidad mecánica le confiere características deseables como resistencia, durabilidad y estabilidad dimensional. Además, El ABS es biocompatibleaumentando aún más su versatilidad. Estos atributos han convertido al ABS en uno de los materiales más utilizados en el moldeo por inyección de plásticos.

El ABS es un polímero opaco que puede teñirse fácilmente. Es rentable y reciclable, lo que ayuda a reducir los gastos asociados a las materias primas. Además, el ABS es fácil de mecanizar. La combinación de estas propiedades lo hace ideal para una gran variedad de industrias.

Sin embargo, el ABS tiene ciertas limitaciones. No es adecuado para aplicaciones de alta temperatura debido a su baja temperatura de transición vítrea. Además, la exposición prolongada a condiciones climáticas adversas puede hacer que el ABS se vuelva quebradizo y se decolore con el tiempo.. Su relativamente baja rigidez dieléctrica limita su uso en determinados componentes eléctricos. Además, el material es inflamable, tiene un punto de fusión bajo y presenta una resistencia limitada a los disolventes.

El rendimiento del ABS en entornos exteriores puede mejorarse incorporando negro de humo y estabilizadores UV. Del mismo modo, los productos de ABS pueden hacerse resistentes al fuego añadiendo aditivos ignífugos o mezclándolos con PVC.

El ABS es ideal para aplicaciones de interior como juguetes, contenedores, dispositivos de consumo, teclados, instrumentos musicales, fundas de teléfono, envases de cosméticos y tuberías y accesorios. También se utiliza mucho en aplicaciones exteriores, como piezas de automoción, parachoques, salpicaderos, cascos de seguridad y maletas.

Polimetacrilato de metilo (PMMA)

El polimetacrilato de metilo (PMMA), conocido comúnmente como acrílico o vidrio acrílico, es un termoplástico transparente utilizado principalmente como alternativa al vidrio.

El PMMA tiene un tasa de transmisión de la luz del 92superior a la del vidrio estándar, y ofrece una resistencia al impacto diez veces mayor. Además pesa aproximadamente la mitad que el vidriopor lo que es más manejable y seguro debido a su menor riesgo de rotura. El policarbonato es otro sustituto común del vidrio, pero el PMMA tiene una resistencia superior a los arañazos en comparación con el policarbonato, aunque sigue siendo menos resistente a los arañazos que el vidrio.

En comparación con muchos otros polímeros, el PMMA demuestra una mayor resistencia a los productos químicos, la radiación UV y la intemperie. Esta combinación lo hace ideal para aplicaciones exteriores que requieran una exposición prolongada a los elementos. Además, el PMMA es reciclable, biocompatible, no biodegradable y resistente al amarilleamiento con el paso del tiempo.

Sin embargo, el PMMA tiene ciertas limitaciones. Es menos resistente a los impactos que otros materiales plásticos alternativos. Su resistencia al calor también es limitada, llegando a ser vulnerable a temperaturas superiores a 80 °C. Además, es susceptible a los disolventes orgánicos, carece de una fuerte resistencia a la abrasión y al desgaste, y puede agrietarse con cargas mecánicas bajas.

Gracias a sus excelentes propiedades ópticas, el PMMA es ideal para aplicaciones transparentes, como lentes de LED, ventanillas de automóviles, pantallas de luz, cubiertas de iluminación doméstica y escudos protectores. También es adecuado para diversas aplicaciones no transparentes, como dentaduras postizas, prótesis óseas, tubos de luz, señalización, fibras ópticas, artículos decorativos y equipos de seguridad.

Polioximetileno (POM)

El polioximetileno (POM), también denominado acetal o poliacetales un material termoplástico semicristalino que posee excelentes propiedades mecánicas, lo que lo hace adecuado para aplicaciones sometidas a grandes fuerzas. Se utiliza con frecuencia como sustituto del metal en componentes de ingeniería de alta precisión.

Algunas propiedades favorables del POM son alta resistencia, excelente lubricidad, baja fricción, alta estabilidad dimensional, generalmente buena resistencia química, mayor resistencia a la fatiga, alta tenacidad, rigidez significativa, buena resistencia a la abrasión y baja fluencia.

El POM tiene una gama de temperaturas de servicio relativamente amplia, de -40 °C a 140 °C. Sin embargo, se vuelve quebradizo a temperaturas más bajas y puede desprender gases a temperaturas más altas, liberando subproductos como vapor de agua, gases y aceites.

Otras desventajas del POM son su susceptibilidad al agrietamiento por tensión, el elevado coste del material, la posible decoloración, la inflamabilidad, la degradación térmica, la baja resistencia a los rayos UV, la absorción de humedad y la resistencia limitada a determinados productos químicos.

El POM es ideal para aplicaciones que requieren rigidez, resistencia y gran resistencia al desgaste. Las aplicaciones más comunes incluyen componentes de ingeniería como engranajes, levas, bujes, cojinetes, impulsores, piezas de automoción, cremalleras, tuberías de agua, compartimentos de baterías, enchufes y maquinaria industrial.

Policarbonato (PC)

El policarbonato (PC) es un material plástico muy utilizado para el moldeo por inyección, principalmente por su capacidad para conseguir tolerancias estrechas y mantener la estabilidad dimensional. Ofrece una excelente claridad ópticapor lo que es ideal para aplicaciones como lentes, iluminación y otros usos transparentes. Además, posee una punto de fusión relativamente altoque lo distingue de otros plásticos de esta lista.

El PC presenta excelentes propiedades mecánicas, entre ellas alta resistencia, resistencia al impactobuena resistencia al calor, aislamiento eléctrico, resistencia a la intemperie y a la radiación, ligereza y baja inflamabilidad.

Sin embargo, su resistencia química es limitada, especialmente a determinados disolventes y productos petroquímicos. Mientras que el PC puede filtrar la luz ultravioleta, una exposición prolongada hace que se vuelva amarillo.. Además, el material es susceptible al rayado.

El policarbonato se utiliza ampliamente en la producción de lentes, faros de automóviles, techos solares, paneles para invernaderos, dispositivos médicos, envases de alimentos, botellas de agua, vidrio antibalas, carcasas para aparatos electrónicos de consumo y señalización exterior. También se emplea mucho en equipos de protección, como pantallas faciales, gafas de seguridad y cascos.

Polietileno de alta densidad (HDPE)

El polietileno de alta densidad (HDPE) es una variante más densa del polietileno, identificada por el código 2 de identificación de la resina.

El HDPE es un compuesto termoplástico con excelentes propiedades mecánicas, entre ellas alta resistencia a la tracción, alta tenacidadimpermeabilidad, gran resistencia química, alta resistencia al impactoy aislamiento eléctrico. También ofrece una amplia gama de temperaturas de servicio (-40 °C a +90 °C) y presenta una excelente resistencia a las bajas temperaturas. Además, el HDPE es dimensionalmente estable, rentable, reciclable y presenta una baja absorción de humedad.

Sin embargo, tiene ciertas limitaciones, como su elevada dilatación térmica, su inflamabilidad, su escasa resistencia a la intemperie y su susceptibilidad al agrietamiento por tensión.

Esta combinación de propiedades hace que el HDPE sea una opción adecuada para aplicaciones como cables aislantes, botellas de champú, tablas de cortar y tuberías. Más allá de los artículos domésticos, el HDPE también se emplea en cirugía plástica (reconstrucciones faciales y esqueléticas), así como en compuestos de madera y plástico, tablas de snowboard y otras aplicaciones de baja temperatura.

Polietileno de baja densidad (LDPE)

El polietileno de baja densidad (LDPE) es la variante más ligera y flexible del polietileno, identificada por el código de identificación de resina 4.

El LDPE es un polímero termoplástico blando, ligero y flexible que se utiliza principalmente para fabricar tuberías y recipientes de almacenamiento, como bolsas de plástico y botellas dispensadoras.

Comparado con el HDPE, el LDPE es más flexible y tiene un punto de fusión más bajo. También es químicamente resistente, lo que lo convierte en una opción ideal para aplicaciones que impliquen la exposición a productos químicos agresivos. El PEBD es rentable y reciclable, presenta excelentes propiedades de aislamiento eléctrico y una buena resistencia a la humedad.

Sin embargo, el PEBD carece de gran resistencia, experimentando deformación plástica bajo fuerzas relativamente bajas en comparación con otros plásticos de moldeo por inyección. Otras limitaciones son su alta inflamabilidad, expansión térmica significativa, temperatura máxima de servicio más baja y escasa resistencia a los rayos UV.

El LDPE se utiliza habitualmente en la producción de envoltorios retráctiles, contenedores, botellas exprimibles, bolsas de plástico, tubos, revestimientos de cubos de basura, plástico de burbujas y piezas de plástico para ordenadores.

Poliestireno de uso general (GPPS)

El poliestireno (PS), comúnmente denominado poliestireno de uso general (GPPS), es un termoplástico ampliamente utilizado con un código de identificación de resina de 6. Entre sus propiedades ventajosas se incluyen la transparencia, la rigidez, el control dimensional preciso y una excelente moldeabilidad.

Los productos de GPPS presentan propiedades mecánicas y eléctricas excepcionalesademás de un color y un aspecto atractivos. Además, su facilidad de procesamiento hace que el moldeado sea muy eficaz.

Las principales desventajas son fragilidad a temperatura ambiente, escasa resistencia a altas temperaturasAdemás, el GPPS es sensible a la radiación ultravioleta debido a su susceptibilidad a la oxidación óptica. El GPPS también es sensible a la radiación ultravioleta debido a su susceptibilidad a la oxidación óptica.

El GPPS es adecuado para la fabricación de formas complejaspor lo que resulta ideal para fabricar juguetes, figuritas, artículos novedosos diversos, piezas de automoción de gran tamaño y paredes finas (por ejemplo, paneles de salpicadero) y productos médicos transparentes como jeringuillas, viales y tubos de ensayo. Además, el GPPS se utiliza mucho para artículos domésticos como vasos desechables, platos, cajas de CD, marcos de fotos, cubiertos de plástico y recipientes para almuerzos.

Poliestireno de alto impacto (HIPS)

El poliestireno de alto impacto (HIPS) se produce incorporando aditivos de caucho en poliestireno de uso general (GPPS) para mejorar su flexibilidad y resistencia al impacto. El HIPS es fácil de procesar, altamente personalizable, cumple con grado alimentario normas, y sigue siendo rentable.

El compuesto es rígido y muestra buena estabilidad dimensional. Además, el HIPS es totalmente reciclableaunque el propio proceso de reciclado puede ser ineficaz. Otras desventajas son su alta inflamabilidad y su escasa resistencia a los productos químicos, especialmente a los disolventes orgánicos.

El HIPS se utiliza habitualmente para fabricar expositores para puntos de venta (POP), señalización, cascos de bicicleta, electrodomésticos compactos, televisores, juguetes, componentes de bicicletas y piezas de automoción como paneles de instrumentos y depósitos de gasolina. En la industria alimentaria, se utiliza en envases como bandejas desechables, tazas de café y envases de yogur. Además, el HIPS se emplea en aplicaciones de impresión, gráficos, prototipos y herramientas.

Poliftalamida (PPA)

La poliftalamida (PPA) es un polímero termoplástico conocido por su gran resistencia al calor y se utiliza en aplicaciones de alto rendimientoa menudo como reemplazo de metal.

Entre las propiedades más destacadas del PPA se encuentran su alta resistencia al impacto, buena estabilidad dimensional, resistencia a temperaturas extremas, baja fluencia y absorción de humedad, alta rigidez, resistencia a la llama y resistencia a la fatiga. También es totalmente reciclablelo que aumenta su atractivo en la fabricación moderna.

Sin embargo, la PPA requiere altas temperaturas de transformación y equipos de secado especializados, lo que puede aumentar la complejidad de la producción. También es más caro que muchos otros plásticos y es sensible a determinados productos químicos, como el ácido acético, el ácido fórmico y los ácidos minerales.

Gracias a su elevada relación resistencia-pesoEl PPA se utiliza mucho en industrias sensibles al peso, como la automovilística y la aeroespacial. En los automóviles, se utiliza para componentes como anillos de desgaste de bombas, válvulas de corte, carcasas de termostatos, refrigeradores de aire y faros LED. En la aviación, las aplicaciones incluyen piezas estructurales, sistemas de cableado, conductos de combustible, bujes y cojinetes. El PPA también se emplea en aplicaciones industriales, médicas y de consumo, como conectores eléctricos de alta temperatura, conductos de suministro de gas, catéteres, cafeteras, tuberías de agua caliente y cerdas de cepillos de dientes y de pelo.

Polipropileno (PP)

El polipropileno (PP) es el segundo polímero termoplástico más utilizado a nivel mundial y se identifica por el código de identificación de resina 5. Este material conserva sus propiedades a temperaturas elevadas y alta humedad, lo que lo convierte en adecuado para aplicaciones exigentes como los cabos de amarre.

Los principales puntos fuertes del polipropileno son alta resistencia a la tracciónalta resistencia al impacto, excelente repelencia al aguay resistencia al agrietamiento por tensión ambiental. Estas propiedades pueden mejorarse aún más con aditivos. Además, el polipropileno es 100% reciclable.

A pesar de su versatilidad, el PP tiene varias limitaciones, como la inflamabilidad, la degradación por UV, la fragilización por debajo de -20 °C, una temperatura de servicio superior baja (90-120 °C), una mala adherencia de la pintura y la susceptibilidad a los arañazos.

Debido a su ligereza y adaptabilidad, el PP se utiliza en sectores como la automoción, la medicina, el textil, la construcción, la energía y el embalaje. Entre los productos típicos fabricados con polipropileno se encuentran las carcasas de baterías, los parachoques, los revestimientos de guardabarros, los equipos médicos de laboratorio, las alfombras, las tuberías, las envolturas aislantes, los revestimientos, la tapicería y los materiales de embalaje.

Tereftalato de polibutileno (PBT)

El tereftalato de polibutileno (PBT) es un polímero termoplástico fuerte y rígido, popular por sus propiedades muy buenas propiedades eléctricas.

El PBT es duradero, resistente al calor (hasta 150 °C) y ofrece una mayor resistencia al impacto y una temperatura de transición vítrea más baja que el PET, a pesar de tener estructuras similares. También muestra una gran resistencia a disolventes, aceites, grasas y diversos productos químicos, al tiempo que ofrece protección contra los rayos UV y el cloro.

Sin embargo, PBT puede ser propenso al alabeo debido a desequilibrios de tensiones y contracción diferencial, sobre todo en piezas grandes o complejas. También es inflamable, aunque puede tratarse con retardantes de llama. PBT tiende a ser más caro que las alternativas como el polietileno (PE) o el polipropileno (PP).

Gracias a su fiabilidad en entornos de alto rendimientoEl PBT se utiliza habitualmente en circuitos eléctricos, como carcasas, conectores y cajas de fusibles. En el sector de la automoción, el PBT se encuentra en componentes del sistema de combustible, rejillas de ventilación de capós, carcasas de retrovisores, ventiladores, conectores y sensores. Su resistencia al cloro y a los rayos UV lo hace adecuado también para tejidos de trajes de baño.

Tereftalato de polietileno (PET o PETE)

El PET es el plástico más utilizado en el mundo, especialmente para envases de alimentos y bebidas. También es entre los plásticos más reciclados gracias a un proceso de reciclado eficaz y escalable. El PET lleva el código de identificación de resina 1.

El PET es transparente, fuertey flexiblecon un alta relación resistencia-peso-la razón por la que las botellas de plástico no suelen agrietarse al caer. Tiene una absorción de humedad muy baja, una resistencia química y una durabilidad excelentes, lo que hace que ideal para envasado y almacenamiento.

Sin embargo, la PET tiene limitaciones como escasa tolerancia al calorno biodegradables y susceptibilidad a la oxidación.

Entre las aplicaciones del PET se encuentran las botellas de plástico, los envases alimentarios, las carcasas, las bolsas, la ropa, los componentes para electrodomésticos, las películas antimicrobianas, el filamento para impresión 3D, los revestimientos para bombonas de gas y las toallas de microfibra.

Cloruro de polivinilo (PVC)

El cloruro de polivinilo, comúnmente conocido como PVC, es un polímero termoplástico, clasificado como el tercer plástico más utilizado, tras el polipropileno (PP) y el tereftalato de polietileno (PET). Se identifica con el código de resina 3.

Es naturalmente blanco y quebradizo. El PVC existe en dos formas: rígido y flexible. La forma flexible se crea mediante añadiendo plastificantes como los ftalatos. Las principales ventajas del PVC son su bajo coste, alta densidad, excelente resistencia al impacto, alta resistencia a la tracción y resistencia química, sobre todo a los álcalis.

Sin embargo, el PVC no tolera bien el calor y emite gases tóxicos cuando se funde, lo que lo convierte en un material muy peligroso. difícil de reciclar y no biodegradables.

PVC rígido se utiliza habitualmente en la construcción, para tuberías, marcos de ventanas, suelos y cascos de seguridad. PVC flexible es más utilizado y aparece en fontanería, aislamiento eléctrico y revestimiento de cables. Otras aplicaciones son los impermeables, las tarjetas de crédito, el calzado, las bicicletas, los componentes de frigoríficos y los productos hinchables, gracias a su resistencia y capacidad de inflado. capacidad de plegado para un almacenamiento compacto.

En resumen

Elegir los materiales adecuados para los proyectos de moldeo por inyección es no sólo se trata de cumplir requisitos técnicossino también de ajustarse a las limitaciones de producción, los factores medioambientales y las expectativas de uso final. Cada polímero ofrece un conjunto único de propiedades, desde la resistencia al impacto y la estabilidad térmica hasta la compatibilidad química y la reciclabilidad. Y no hay que olvidar el moldeo por inyección de metales, que añade otra capa de complejidad al proceso de selección de materiales.

Ya se trate de seleccionar ABS para productos de consumo duraderos, PET para envases alimentarios o PPA para piezas de automoción de alto rendimiento, una decisión bien informada puede mejorar significativamente la calidad del producto, reducir los residuos y agilizar la fabricación..

Al conocer las características y las ventajas y desventajas de los plásticos de moldeo por inyección más comunes, los ingenieros y los profesionales de compras pueden tomar mejores decisiones que repercuten directamente en el éxito de sus diseños y procesos de producción.

Únase al foro de diseñadores!

Su experiencia es vital para la comunidad. Únase a nosotros y aporte sus conocimientos.

Comparta, aprenda y crezca con los mejores profesionales del sector.