¿Es posible convertir la misma pieza de metal en plástico?

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Al evaluar el plástico como sustituto del metal, hay muchos factores a tener en cuenta. No todos se basan estrictamente en el diseño; otros factores pueden ser la conveniencia, las opciones de acabado, el costo de producción o la sostenibilidad, por nombrar algunos.

La motivación puede variar ampliamente, desde ejercicios de reducción de costos hasta ahorro de peso y logística. Cualquiera que sea la razón y sin importar si se trata de una pieza nueva o de un reemplazo, el plástico es un material muy diferente al metal y debe manejarse adecuadamente para que el proyecto tenga éxito.

policarbonato

¿EN QUÉ SE DIFERENCIAN EL METAL Y EL PLÁSTICO DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA INGENIERÍA?

  • Los plásticos tienden a tener un comportamiento de tensión / deformación no lineal dependiente del tiempo. Por debajo del límite elástico, los metales suelen tener un comportamiento elástico casi lineal.
  • En lugar de un único punto de fusión, los plásticos suelen tener una «temperatura de transición vítrea», mientras que los metales suelen tener un punto de fusión claramente definido.
  • Los plásticos tienden a presentar «fluencia», mientras que en los metales, la fluencia tiende a ser insignificante.
  • Los plásticos se pueden degradar en el aire, mientras que los metales se corroen.
  • Los plásticos pueden verse afectados por una infestación bacteriana, mientras que los metales no.
  • La expansión térmica de los plásticos puede ser hasta 20 veces mayor que la del metal.
  • Los plásticos son mucho más lentos para disipar el calor que los metales, aunque ahora hay grados específicos destinados a la fabricación de disipadores de calor.

 

metacrilato de extrusión
  • Las temperaturas de ablandamiento y fusión de los plásticos son mucho más bajas que las de los metales.
  • Los plásticos son más elásticos que los metales.
  • Los plásticos tienen una estructura interna muy diferente en términos de sus enlaces químicos, así como la disposición estructural de sus macromoléculas en comparación con la estructura reticular de los metales.

 

¿Por qué diseñar en plástico en lugar del metal?

Generalmente, el plástico se moldea por inyección, aunque para algunas aplicaciones de bajo volumen, se preferirá el mecanizado.

Por otro lado, el metal se mecaniza o funde, a menos que las piezas sean pequeñas o complejas, en cuyo caso el moldeo por inyección de metal es una opción.

El moldeado trae consigo costos de herramientas, lo que generalmente lo hace más rentable a cantidades mayores. Por tanto, el plástico puede ofrecer una ventaja en cuanto a los costes, siempre que las propiedades del material sean adecuadas. La desventaja, es que la pieza requerirá un rediseño para aprovechar al máximo el cambio de material.

Las estrictas restricciones de peso también pueden impulsar la selección de materiales a los plásticos. El sector aeroespacial es un buen ejemplo de donde el peso es un factor principal y, a pesar de las cantidades típicamente bajas, con frecuencia se encuentran plásticos moldeados o mecanizados por CNC.

 

sanidad y plástico

Por otro lado, los factores ambientales pueden hacer que los plásticos sean muy atractivos, ya que no se corroen.

 

Con frecuencia, el acabado de las piezas se obtiene al moldear componentes, en lugar de operaciones adicionales al mecanizar metales. El color y la textura se pueden usar para diferenciar un producto, y se puede incorporar la marca, todo a un costo mínimo.

La decisión de utilizar o no plástico depende del conocimiento exacto de las tensiones mecánicas reales a corto y largo plazo a las que estará expuesto el componente durante su vida útil. Se requiere información adicional, como la aplicación de uso final, junto con cualquier condición ambiental, como exposición química, calor o frío extremos, antes de que se puedan considerar diseños razonables y tomar cualquier decisión sobre el material.

 

Después de leer este artículo… ¿Tienes claro qué material es el que más te conviene?

 

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