¿Qué es Ultem 2400 PEI?
Ultem 2400 PEI es un plástico amorfo de polieterimida reforzado con un 40% de fibra de vidrio. La resina en sí es opaca y de color ámbar oscuro en su forma estándar, y está disponible en colores personalizados. También cumple la directiva RoHS.
Todos los grados de la familia de la polieterimida Ultem tienen intrínsecamente una gran resistencia estructural, rigidez, propiedades ignífugas y resistencia a las altas temperaturas y a los productos químicos. Estos mismos atributos caracterizan a otros polímeros imidados, como Torlon PAI, una poliamida-imida, y Vespel PI, una poliimida, en diferentes grados. La adición de un 40% de fibra de vidrio de refuerzo proporciona a Ultem 2400 una resistencia mucho mayor que los grados sin relleno de Ultem PEI, y una mejora significativa de la resistencia con respecto a los grados con un menor contenido de fibra de vidrio.
¿Qué tipos de formas semiacabadas para mecanizado están disponibles en Ultem 2400?
Drake Plastics procesa el material PEI por extrusión fundida en una amplia gama de tamaños de barras y placas semiacabadas para su mecanizado. El termoplástico también puede transformarse en piezas mediante moldeo por inyección. Drake también ofrece Ultem 2300, un grado similar reforzado con un 30% de fibra de vidrio, en forma de Seamless Tube® extruido.
¿Cuáles son las principales propiedades de Ultem 2400?
El 40% de contenido en fibra de vidrio de la formulación Ultem 2400 añade una resistencia estructural significativa a la combinación de propiedades inherente y excepcional de Ultem PEI. Esto lo convierte en una opción ligera y duradera como sustituto del metal.
Ultem 2400 mantiene una gran resistencia estructural a altas temperaturas.
La capacidad de mantener la rigidez estructural y resistir la fluencia a temperaturas elevadas son las principales ventajas de rendimiento de Ultem 2400. El módulo de flexión de la formulación reforzada con un 40% de vidrio es de 10.000 MPa (1.450 Kpsi) y se mantiene a este alto nivel a temperaturas superiores a 200oC (392oF). Su resistencia al calor lo convierte en una alternativa ligera viable a los metales para muchos componentes mecanizados que deben permanecer estables y rígidos en entornos de altas temperaturas.
Las propiedades de la ficha técnica de Ultem 2400 muestran una impresionante temperatura de deflexión térmica de 210oC (410oF) cuando las barras de prueba se someten a 1,8MPa (261 psi). Al ser un polímero amorfo, también tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) o punto de reblandecimiento más alta, de 217oC (422oF), en comparación con la del PEEK semicristalino, de 150oC (302oF).
La resistencia a la inflamabilidad de Ultem 2400 cumple las normas UL V0 y FAR25.853.
El polímero Ultem PEI es intrínsecamente ignífugo sin necesidad de añadir aditivos ignífugos. Gracias a sus características de resistencia a las llamas y a los humos, Ultem 2400 reforzado con fibra de vidrio ha obtenido la certificación UL 94V0 y cumple los criterios de rendimiento de la norma FAR25.853 del sector de la aviación. También tiene un impresionante índice de oxígeno del 54% según la norma ASTM D 2863.
Ultem 2400 ofrece propiedades eléctricas excepcionales y estables.
La rigidez dieléctrica de Ultem 2400 es una de las más altas de los termoplásticos disponibles en el mercado. Las propiedades eléctricas de todas las formulaciones de Ultem, incluidas su resistividad volumétrica y su factor de disipación, permanecen estables en una amplia gama de condiciones. Estas propiedades, junto con sus prestaciones térmicas y mecánicas y sus índices de inflamabilidad, han dado lugar a especificaciones para Ultem 2400 en componentes eléctricos y electrónicos críticos utilizados en la industria aeroespacial y otros equipos de alta tecnología.
Ultem 2400 resiste más productos químicos que muchos otros plásticos amorfos.
En comparación con otros polímeros amorfos, el PEI Ultem resiste la exposición a una gama excepcionalmente amplia de productos químicos. La formulación de la resina Ultem 2400 mantiene las propiedades físicas y resiste el agrietamiento por tensión ambiental bajo exposición a la mayoría de los fluidos comerciales de automoción y aeronáutica, hidrocarburos totalmente halogenados, alcoholes y soluciones acuosas débiles. Sin embargo, los productos fabricados con este material no deben utilizarse cuando estén expuestos a hidrocarburos parcialmente halogenados y en ambientes fuertemente alcalinos.
Como ocurre con todos los materiales, cuando las aplicaciones de Ultem 2400 requieren una exposición prolongada o la inmersión en un producto químico específico, las piezas acabadas deben evaluarse en condiciones reales de uso.
La baja absorción de humedad y el CLTE permiten obtener piezas Ultem 2400 dimensionalmente estables.
En entornos húmedos y mojados, los componentes mecanizados a partir de semielaborados Ultem 2400 de Drake presentan una gran estabilidad dimensional. Los factores clave son la baja absorción de agua del material, del 0,8% en saturación, y su baja absorción de humedad, del 0,4% con una humedad relativa del 50%. El plástico de alto rendimiento también conserva sus propiedades tras repetidas esterilizaciones con vapor, lo que lo convierte en un candidato para aplicaciones médicas en las que un producto mecanizado o moldeado requiere una gran resistencia estructural y fiabilidad a largo plazo.
¿Qué otras prestaciones ofrece Ultem 2400?
La calidad Ultem 2400 PEI 40% reforzada con fibra de vidrio tiene características adicionales que han llevado a su especificación por parte de la comunidad de ingenieros en aplicaciones muy diversas.
Dado que puede galvanizarse, Ultem 2400 se ha especificado para carcasas de lámparas de alta intensidad tanto para la industria automovilística como aeronáutica. Su resistencia a temperaturas elevadas garantiza la integridad estructural de estos componentes.
Además, no se sabe que el material transmita contaminantes o impurezas en condiciones de alta temperatura. Entre los atributos relacionados de Ultem 2400 a este respecto están la baja ionicidad y la baja desgasificación. No se añaden intencionadamente PFA al material, y no contiene aditivos ignífugos halogenados.
Cómo optimiza Drake las propiedades de Ultem 2400 en piezas mecanizadas.
La orientación de las fibras dentro de una forma semiacabada extruida viene determinada por la dirección de flujo del material fundido durante el procesamiento. Además, la orientación de las fibras en las piezas mecanizadas afecta tanto a su estabilidad dimensional como a dónde residirán los niveles más altos de resistencia en la configuración de la pieza.
Una propiedad importante relacionada con la estabilidad dimensional es el CLTE, o coeficiente de expansión térmica lineal, de la formulación polimérica. La forma en que la orientación de las fibras afecta al CLTE puede ser una consideración clave a la hora de diseñar y mecanizar piezas. Este es especialmente el caso de los componentes mecanizados con Ultem 2400, con un alto contenido de fibra de vidrio del 40%.
Como ejemplo, el CLTE o coeficiente de expansión térmica del revestimiento de Ultem 2400 en la dirección del flujo de la masa fundida mide 1,5 x 10-5/oC. Cuando se mide a través de la dirección del flujo, el CLTE aumenta a 4,5 x 10-5/oC.
Del mismo modo, las propiedades relacionadas con la resistencia, y especialmente el módulo de flexión, se ven afectadas por la orientación de las fibras dentro de la pieza mecanizada. Las mediciones de las propiedades físicas realizadas en la dirección del flujo muestran valores superiores a los exhibidos en la dirección del flujo transversal.
Drake Plastics tiene una amplia experiencia en la optimización de las propiedades de resistencia y estabilidad basadas en la orientación de las fibras en formas extruidas semiacabadas y en piezas mecanizadas a partir de ellas. En muchos casos, esta experiencia permite a Drake colocar la varilla o la placa que se va a mecanizar de modo que la orientación interna de las fibras imparta la mayor resistencia allí donde más se necesita.
¿Cuáles son las aplicaciones típicas de Ultem 2400?
Ingenieros y diseñadores han especificado Ultem 2400 para componentes estructurales que requieren estabilidad dimensional, resistencia medioambiental y cumplimiento de las normas industriales de inflamabilidad y generación de humos. Las aplicaciones actuales y potenciales abarcan diversas industrias e incluyen:
- Iluminación y asientos de aeronaves
- Componentes de equipos eléctricos y electrónicos
- Dispositivos de cableado y conectores, incluidos los de los equipos de los campos petrolíferos.
- Componentes de protección de circuitos
- Aparatos sanitarios y equipos de diagnóstico por imagen
- Equipos de dosificación de líquidos y tratamiento de aceites
- Instrumental médico esterilizable y componentes de dispositivos
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