Resumen de las características y aplicaciones del Torlon 7130

Torlon 7130 es una formulación de alto rendimiento dentro de la familia de polímeros de poliamida-imida (PAI). Sus propiedades físicas y su resistencia a los rodamientos y al desgaste sirven para aplicaciones muy exigentes. Estas aplicaciones incluyen componentes para equipos y sistemas utilizados en las siguientes industrias de alta tecnología:

• Aeroespacial
• Automoción y transporte
• Petróleo y gas
• Tratamiento químico
• Maquinaria industrial
• Prótesis médicas

Torlon 7130 se distingue por el contenido aditivo de un 30% de fibra de carbono en su formulación. Este refuerzo de fibra confiere una mayor resistencia a la tracción y un módulo de flexión significativamente mayor al polímero PAI. Las propiedades conseguidas mediante la adición del refuerzo de fibra de carbono hacen que el Torlon 7130 sea ideal para aplicaciones que deben conservar una gran resistencia estructural y estabilidad a temperaturas elevadas.

Aplicaciones típicas del Torlon 7130

Existen varias aplicaciones de servicio para el Torlon 7130 en equipos y sistemas utilizados por industrias de alta tecnología de todo el mundo. Estas industrias incluyen:

• 

  Aeroespacial – El Torlon 7130 se procesa en una serie de piezas aeroespaciales que requieren resistencia y rigidez sin concesiones en amplias variaciones de temperatura. Mantiene un mayor nivel de su resistencia al impacto a temperaturas criogénicas en comparación con muchos otros termoplásticos, una ventaja importante para el creciente número de aplicaciones en naves espaciales. Las aplicaciones típicas incluyen componentes estructurales, engranajes, cojinetes y casquillos expuestos a niveles extremos de tensiones de carga estática y dinámica. El Torlon 7130 también cumple los requisitos de inflamabilidad y generación de humos para componentes utilizados en equipos aeroespaciales y está clasificado UL 94 V0 por UL.

• Automoción y transporte – Torlon 7130 se especifica a menudo para componentes de coches de carreras con el fin de mejorar la fiabilidad bajo altas cargas dinámicas, vibraciones y tensiones estructurales. El material también se utiliza para piezas de transmisión y motor mecanizadas y moldeadas por inyección, incluidas arandelas de empuje y engranajes, en las que el rendimiento y la fiabilidad a largo plazo son esenciales para la reputación del fabricante de vehículos.
• Petróleo y gas – Torlon 7130 suele ser el material elegido para entornos de alto desgaste, alta temperatura y alta corrosión que superan las capacidades de la mayoría de los demás termoplásticos. En el fondo del pozo, Torlon 7130 está bien establecido como sustituto fiable de los metales, con un rendimiento que alarga la vida útil y los ciclos de mantenimiento de válvulas, juntas y sellos utilizados en equipos de perforación, bombeo y procesamiento.
• Procesamiento químico – Como todos los grados de Torlon, Torlon 7130 soporta la exposición a una amplia gama de productos químicos y se utiliza para impulsores y álabes empleados en bombas que cumplen diversas funciones, incluidos los sistemas de tuberías que transfieren productos químicos durante el procesamiento.
• Fabricación industrial – Con su 30% de refuerzo de fibra de carbono, el Torlon 7130 de alta resistencia combina la resistencia al desgaste con las capacidades estructurales y de soporte de carga a temperaturas elevadas. Estas propiedades son especialmente beneficiosas para los casquillos y cojinetes utilizados en robótica, estampación y conformado de metales y otros tipos de maquinaria de producción.
• Prótesis médicas – Debido a su gran resistencia estructural, el Torlon 7130 reforzado con fibra de carbono se ha utilizado con éxito como alternativa más ligera al metal y los termoestables para casquillos y componentes de prótesis.

¿Cómo se compara el Torlon 7130 con el Torlon sin relleno?

El refuerzo de carbono del Torlon 7130 aumenta su resistencia a la tracción y su módulo de flexión por encima de los grados no reforzados de Torlon, como el Torlon 4203. Sin embargo, tanto las calidades reforzadas como las no reforzadas se utilizan ampliamente para componentes similares, dependiendo de los requisitos de propiedades físicas que dicte el entorno de aplicación. ¿Cómo se comparan los dos grados?

• Resistencia estructural – En comparación con los grados sin relleno, Torlon 7130 se define por la rigidez estructural superior que su refuerzo de fibra de vidrio añade al polímero. Concretamente, el módulo de flexión del Torlon 7130 es bastante más de tres veces superior al del Torlon 4203 a temperatura ambiente y más de cuatro veces superior a 232°C.
• Resistencia química – Tanto el Torlon 7130 como el Torlon 4203 presentan una excelente resistencia química a diversos hidrocarburos, ácidos, bases y disolventes. Los grados sin relleno de Torlon tienden a funcionar ligeramente mejor en entornos muy corrosivos.
  • Nota de ingeniería: Como con cualquier material, los componentes fabricados con Torlon 7130 deben someterse a pruebas de compatibilidad con los productos químicos a las temperaturas, cargas y otras variables específicas de cada aplicación.

• 

  Propiedades térmicas – El Torlón 7130 y el Torlón 4203 tienen una estabilidad térmica casi idéntica, con temperaturas de transición vítrea (Tg) de 280°C (537°F). Tanto los grados reforzados como los no reforzados de Torlon sobresalen entre los polímeros de ingeniería en el mantenimiento de las propiedades físicas y la estabilidad a altas temperaturas extremas, así como en entornos criogénicos.

• Propiedades eléctricas – El Torlon 4203 posee mejores propiedades eléctricas, incluida la rigidez dieléctrica, que el Torlon 7130, debido al contenido de fibra de carbono del grado 7130. Por ello, los fabricantes suelen elegir Torlon sin relleno para los componentes eléctricos.
• Procesabilidad – Debido a su alto contenido en fibra de carbono, el Torlon 7130 es más difícil de procesar que el Torlon 4203, independientemente del método de conversión. Los equipos especializados de tratamiento por fusión y control de procesos, adaptados al material, proporcionarán piezas con propiedades físicas y calidad muy constantes.

En resumen, el Torlon 7130 se recomienda para aplicaciones en las que las propiedades estructurales y de soporte de carga son prioritarias, mientras que el Torlon 4203 ofrece mejores propiedades económicas y eléctricas.

Cómo un procesador de polímeros experimentado puede lograr el rendimiento deseado en componentes fabricados con Torlon 7130

El Torlon 7130 es un polímero de alto rendimiento que puede resistir entornos extremos, pero plantea dificultades en su transformación en piezas extruidas y en componentes moldeados por inyección. Garantizar una calidad constante y unas propiedades físicas óptimas requiere un equipo especializado adaptado a las características de fusión de la formulación Torlon 7130. Algunos ejemplos de los elementos especializados de un sistema de proceso robusto para el material son:

• Equipo de laboratorio de análisis del flujo de fusión para caracterizar la resina y garantizar que el equipo de proceso es adecuado o puede modificarse para conseguir las condiciones óptimas.
• Tornillo, barril y boquilla adaptados a las características de fusión del Torlon 7130.
• Equipos de control de procesos que pueden supervisar las temperaturas y presiones de la masa fundida y realizar automáticamente los ajustes inmediatos que sean necesarios.
• Como el material es hidroscópico, debe secarse antes de procesarlo y mantenerse seco durante el proceso. El fabricante de la resina recomienda unas condiciones de secado de 177^oC / 350^oF durante 3 horas. Esto puede variar en función del entorno de fabricación.
• Lo ideal es utilizar secadores dedicados a la resina, para evitar la contaminación cruzada con otros polímeros.
• Debe realizarse una purga rápida y completa y una limpieza a fondo de todos los componentes en contacto con la resina Torlon 7130 fundida durante el procesado, para evitar que quede material residual que pueda degradar y contaminar la resina en tiradas posteriores.
• Las formas extruidas y las piezas moldeadas por inyección procesadas por fusión a partir de todos los grados de Torlon, incluido el Torlon 7130, deben poscurarse en etapas precisas de hasta 260^oC/ 500^oFpara completar la imidización del polímero PAI y conseguir unas propiedades físicas óptimas. El postcurado también mejora significativamente la resistencia al rodamiento y al desgaste tanto de las piezas moldeadas por inyección como de las mecanizadas.

Además de estos requisitos para un tratamiento eficaz de la masa fundida, la experiencia en el mecanizado de Torlon 7130 a partir de formas extruidas puede ayudar a garantizar que las piezas se fabriquen con las fibras de carbono orientadas de modo que proporcionen los niveles más altos de resistencia donde más se necesita.

Aunque estos parámetros de procesado del Torlon 7130 están fuera de las capacidades de muchos moldeadores, extrusores y maquinistas, son fundamentales para conseguir el rendimiento y la calidad deseados de los componentes de forma constante. Los procesadores de polímeros con amplia experiencia en Torlon 7130 dispondrán del equipo, los recursos técnicos y la experiencia en aplicaciones que reportan dividendos en el desarrollo de componentes acabados según las especificaciones del polímero de alto rendimiento.