Substituindo metal com Plastics

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VISÃO GERAL de substituição de metal por plásticos

Por que os projetistas continuam substituindo peças de metal por plásticos de engenharia
Engenheiros mecânicos e projetistas estão cada vez mais substituindo as peças existentes de metais por componentes feitos de plásticos de engenharia. Um equívoco comum é que esta tendência é baseada puramente na redução do custo inicial por peça, mas a realidade é bem diferente. Os plásticos de engenharia costumam ser mais caros que os metais, mas fornecem benefícios como melhor desempenho, maior vida útil da peça e menor tempo de inatividade. Essa abordagem de longo prazo, "custo total de propriedade", está impulsionando um mercado forte para soluções plásticas projetadas.

Aqui estão algumas das características e benefícios do produto que estão impulsionando a tendência para o aumento do uso de plásticos de engenharia.

Resistência ao desgaste
Em aplicações de alto desgaste, muitos materiais plásticos superam o desempenho de latão e outros materiais de metal. Plásticos como Nylon, UHMW, PTFE, Acetal e Turcite® oferecem lubrificação natural para aumentar a resistência ao desgaste e prolongar a vida útil dos rolamentos, rolos, engrenagens e vedações.

Peso leve
Ao substituir peças de metal, os plásticos normalmente reduzem o peso da peça em 30% a 50%. Isso pode resultar em economias significativas de energia quando usado em aplicações como transporte, movimentação linear e manuseio de materiais.

Resistência à temperatura
Plásticos, cerâmicas e compósitos foram desenvolvidos e resistem a temperaturas extremamente altas e extremamente baixas, com perda mínima de propriedades mecânicas. Materiais como o Celazole® PBI podem operar continuamente a até 750 ° F, enquanto materiais como o Kel-F® PCTFE podem operar a 400 ° C.

Resistência ao Impacto e Absorção de Choque
Muitos plásticos e compósitos oferecem excelente resistência ao impacto. Materiais como o policarbonato são usados para envidraçados e escudos resistentes a impactos. O nylon, o UHMW e o poliuretano absorvem o choque de impacto e isolam os pontos de tensão para proteger os componentes circundantes.

Propriedades de isolamento
Muitos plásticos têm excelentes propriedades de isolamento, reduzindo o calor e melhorando a confiabilidade do produto. Laminados como G-10 / FR-4, GPO-3 e LE Phenolic são usados extensivamente em indústrias elétricas e de transporte para isolar do calor e do choque elétrico. Termoplásticos como PTFE e Meldin® funcionam bem em aplicações de isolamento de alta temperatura.

Resistência à corrosão
Metais são inerentemente suscetíveis à corrosão da umidade, ácidos e solventes orgânicos. Muitos plásticos foram projetados especificamente para combater esses problemas. Materiais como PVC, CPVC, Polipropileno e PTFE oferecem resistência superior à corrosão a um preço econômico.

Aprovação médica
Muitos plásticos foram aprovados para uso em aplicações médicas, desde válvulas de bombeamento cardíaco até instrumentos endoscópicos. Os produtos atendem aos padrões FDA, USP Classe VI e ISO 10993. Tais materiais incluem Radel®, PEEK, Ultem® e Policarbonato.

Cofre De Fogo
Dezenas de materiais plásticos foram desenvolvidos para atender às especificações comuns de aeronaves, transporte, semicondutores e UL quanto à segurança contra chamas e fumaça. As especificações incluem FAR, FTA, FRA, ASTM, UL e FM. No setor de semicondutores, os materiais que atendem à especificação FM-4910 reduziram ou eliminaram a necessidade de sistemas dispendiosos de combate a incêndio e, portanto, reduziram os custos gerais de equipamentos. Em alguns casos, o uso desses materiais reduziu os custos de seguro em aplicações de alta responsabilidade. Os materiais comuns retardadores de chama e seguros contra chamas incluem: Kydex®, Boltaron®, Halar®, CP7-D, FRPP, Corzan® CPVC e Kynar® 740 PVDF.

Alta pureza
Os plásticos há muito são um produto crucial usado na fabricação de aplicações de manipulação de fluidos e gases de alta pureza. Muitos plásticos eliminaram as preocupações de liberação de gás, lixiviação e outras contaminações em sistemas cruciais de alta pureza. Estes produtos incluem: PTFE, PFA, FEP, Halar® e Kynar® PVDF.

Controle Estático
Vários plásticos e compósitos têm qualidades anti-estáticas para evitar o acúmulo de uma carga elétrica. Os produtos variam de materiais condutores 10 ² a 10 ⁶ , e dissipativos estáticos 10 ⁶ a 10 ¹⁰ , a materiais altamente resistentes 10 ¹⁰ a 10 ¹² .