Todo lo que necesita saber sobre acrílico (PMMA)




¿Qué es acrílico (PMMA), y para qué se utiliza?



El acrílico es un homopolímero termoplástico transparente conocido más comúnmente por el nombre comercial de "plexiglás". El material es similar al policarbonato en el sentido de que es adecuado para su uso como una alternativa resistente al impacto al vidrio (particularmente cuando no se requiere la alta resistencia al impacto de la PC) . 

Se produjo por primera vez en 1928 y fue introducido en el mercado cinco años más tarde por Rohm and Haas Company. Generalmente se considera uno de los plásticos más claros del mercado. Algunas de las primeras aplicaciones fueron en la Segunda Guerra Mundial cuando se utilizó para periscopios submarinos, así como ventanas de avión, torrecillas y toldos. Los aviadores cuyos ojos se lesionaron debido a fragmentos de acrílico roto le fueron mucho mejor que los afectados por fragmentos de vidrio roto.

El acrílico en la era moderna y en general se utiliza para una variedad de aplicaciones que normalmente aprovechan su transparencia natural y la resistencia al impacto de ciertas variantes. Usos comunes incluyen lentes, uñas de acrílico, pintura, barreras de seguridad, dispositivos médicos, pantallas LCD y muebles. Debido a su claridad, también se utiliza a menudo para ventanas, tanques y recintos alrededor de exposiciones.




Recientemente creamos una lupa mecanizando una pieza sólida de material acrilico cuadrado en una lente y imprimiendo en 3D la manija.





Aunque están disponibles comercialmente en una variedad de colores (tal vez translúcidos y tal vez no), la materia prima permite la transmisión interna de luz casi en la misma capacidad que el vidrio, lo que lo convierte en un sustituto maravilloso. Esto es muy similar al policarbonato. Algunas de las principales diferencias incluyen el hecho de que el acrílico no contiene la sustancia potencialmente perjudicial bisfenol-A (BPA) y policarbonato tiende a tener mayor resistencia al impacto (véase el gráfico a continuación). 





El acrílico es fácilmente disponible y barato. Es una buena alternativa al policarbonato cuando la resistencia del material no es un factor de decisión. Acrílico a veces se laminado en la parte superior de policarbonato (PC) con el fin de obtener la resistencia a los arañazos de acrílico y la resistencia al impacto de la PC. Un poco de "vidrio" resistente a balas se hace de esta manera. El PC para la bala, el acrílico en el exterior está allí para la resistencia del rasguño durante uso diario.

¿Cuáles son las características del acrílico (PMMA)?

 

Ahora que sabemos para qué se utiliza, vamos a examinar algunas de las propiedades clave de acrílico. PMMA se clasifica como un "termoplástico" (en contraposición a "termoestable"), y el nombre tiene que ver con la forma en que el plástico responde al calor. Los materiales termoplásticos se vuelven líquidos en su punto de fusión (160 grados Celsius en el caso del acrílico). Un atributo útil importante sobre los termoplásticos es que pueden ser calentados hasta su punto de fusión, enfriados y recalentados de nuevo sin degradación significativa. En lugar de quemar, los termoplásticos como acrílico se licuan, lo que les permite ser fácilmente moldeados por inyección y luego reciclados posteriormente.

Por el contrario, los plásticos termoestables sólo pueden calentarse una vez (típicamente durante el proceso de moldeo por inyección). El primer calentamiento hace que los materiales termoendurecibles se ajusten (similar a un epóxido de 2 partes) dando como resultado un cambio químico que no puede ser invertido. Si trató de calentar un plástico termoestable a una temperatura alta por segunda vez, simplemente se quemaría. Esta característica hace que los materiales termoestables sean candidatos pobres para el reciclaje.

¿Por qué se utiliza el acrílico tan a menudo?

 

El acrílico es un plástico increíblemente útil para aplicaciones que requieren transparencia donde la alta resistencia al impacto no es un problema. El acrílico es muy resistente a los arañazos en comparación con otros plásticos transparentes. Es una alternativa más ligera al vidrio y un sustituto económico del policarbonato en aplicaciones donde la resistencia no es un factor crucial. Se puede cortar en formas extremadamente finas usando la tecnología de corte por láser porque el material se vaporiza tras el impacto con la energía láser concentrada. Debido a su fracaso frágil y relativamente baja fuerza, que no suelen utilizar acrílico. 

En su lugar, preferimos usar PC o PETG. PC y PETG pueden no ser tan claros como acrílicos, pero suelen ser "suficientemente claros". Si la claridad óptica es de extrema importancia, que usaremos acrílico. Hemos hecho a máquina el acrílico en el CNC, y también hecho las piezas formadas a mano. Por lo general, después del mecanizado, las partes necesitan ser pulidas para eliminar las marcas de herramienta y restaurar la claridad óptica. Algunos ejemplos incluyen los siguientes:

Como sustituto general del vidrio

 

Accesorios de moda (por ejemplo, trabajamos en un proyecto en el que fabricamos pulseras de acrílico, mecanizamos las formas planas, luego calentamos y doblamos las pulseras en una máquina de conformación que fabricamos).

Mostrar productos (por ejemplo, la mano fabricado un modelo a gran escala de un caso de iPhone claro para una feria.Porque era de aproximadamente un pie por dos pies de tamaño que necesitábamos un material que era simple de la máquina. PPC habría sido demasiado caro y porque Era un pedazo de la demostración, la claridad y el final de las piezas era importante.

¿Cuáles son los diferentes tipos de acrílico (PMMA)?

 

Los descubrimientos que condujeron directamente al desarrollo del plástico acrílico se remontan a 1843 cuando se creó por primera vez el ácido acrílico. Casi 100 años después, en 1933, el nombre comercial "plexiglas" fue patentado por el químico alemán Otto Rohm. En la era moderna es fabricado por un gran número de empresas, cada una con su propio proceso de producción y fórmula única. Los nombres comerciales incluyen variantes conocidas como Plexiglas® de ELF Atochem o Lucite® de DuPont.

¿Cómo se hace el acrílico?

 

El acrílico, al igual que otros plásticos, comienza con la destilación de combustibles hidrocarbonados en grupos más ligeros denominados "fracciones", algunos de los cuales se combinan con otros catalizadores para producir plásticos (típicamente mediante polimerización).

Acrílico para el desarrollo de prototipos en máquinas CNC e impresoras 3D:

El acrílico está disponible en la acción de la hoja y del redondo, haciéndole un buen candidato para los procesos de mecanizado subtractive en un molino o un torno. Una amplia variedad de colores suelen estar disponibles. Hojas de acrílico también están disponibles en ciertos colores fluorescentes. A veces estos se denominan "borde iluminado". El color de la hoja no es tan evidente cuando se mira directamente a la hoja, pero el color realmente aparece a lo largo de los bordes, casi pareciendo que está siendo iluminado, aunque no hay fuente de luz.

Las piezas que se mecanizan a partir de material transparente suelen requerir lijado final y / o pulido para eliminar las marcas de herramienta y restaurar completamente la naturaleza transparente del material. Las láminas acrılicas se pueden (relativamente) calentar fácilmente y formarse hasta una forma deseada. 

Los curvados simples se pueden hacer calentando el punto de la curva con un calentador del alambre. O, toda la lámina puede ser calentada y envuelta o forzada a tomar la forma de una forma deseada. Las piezas hechas de múltiples piezas de acrílico se suelen juntar utilizando disolventes que funden cada superficie y dan lugar a una articulación apenas visible.





El acrílico está también disponible como filamento para la impresión 3D (disponible típicamente como filamento transparente, blanco, o negro).


¿Es tóxico el acrílico?

 

Una de las ventajas potenciales del acrílico es que no contiene ni libera Bisfenol A (BPA) durante la hidrólisis (degradación debido al contacto del material con el agua) 1. El plástico relacionado, policarbonato, contiene BPA, y aunque la toxicidad de BPA no es concluyente, simplemente no es un problema con acrílico. 

La mayoría de los estudios con fondos gubernamentales mostraron que el BPA era un riesgo peligroso para la salud, mientras que muchos de ellos con financiamiento de la industria mostraron menos riesgos médicos. Independientemente de los estudios contradictorios sobre los efectos negativos de la BPA, ciertos tipos de policarbonato se han asociado con su liberación. Esto ha llevado al advenimiento de productos de policarbonato "libres de BPA" (comúnmente mostrados en productos de consumo tales como tarros de enlatado). 

Acrílico es otro sustituto "BPA-Free" para PC que simplemente no es tóxico en forma sólida. Dicho esto, los humos de la impresión 3D con acrílico o del material fundido utilizado durante el moldeo por inyección no deben ser inhalados y estos procesos de fabricación deben llevarse a cabo en una instalación bien ventilada para evitar los efectos potencialmente peligrosos del polímero gaseoso.

¿Cuáles son las desventajas del acrílico?

 

El acrílico tiene relativamente baja resistencia al impacto y resistencia en general. El policarbonato es una mejor opción para aplicaciones muy exigentes. El acrílico no es muy fuerte y experimenta un fallo quebradizo, lo que significa que se raja inmediatamente sin mucho flexión.

¿Cuáles son las propiedades del acrílico?


Propiedad
Valor
Nombre técnico
Acrílico (PMMA)
Fórmula química
(C5H8O2)n
Temperatura de fusión
130°C (266°F) ***
Temperatura típica del molde de inyección
79-107°C (175-225°F) ***
Temperatura de Deflexión de Calor (HDT)
95°C (203°F) at 0.46 MPa (66 PSI) **
Resistencia a la tracción
65 MPa (9400 PSI) ***
Fuerza flexible
90 MPa (13000 PSI) ***
Gravedad específica
1.18
Tasa de reducción
0.2 - 1% (.002 - .01 in/in) ***

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