Todo lo que necesita saber sobre policarbonato (PC)



¿Qué es el PC y para qué se utiliza?
 

Los plásticos de policarbonato (PC) son un termoplástico amorfo naturalmente transparente. 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. Los polímeros de policarbonato se usan para producir una variedad de materiales y son particularmente útiles cuando la resistencia al impacto y / o la transparencia son un requisito del producto (por ejemplo, en vidrio a prueba de balas). PC se utiliza comúnmente para lentes de plástico en gafas, en dispositivos médicos, componentes de automoción, equipo de protección, invernaderos, discos digitales (CD, DVD y Blu-ray) y accesorios de iluminación exterior. El policarbonato también tiene una resistencia al calor muy buena y se puede combinar con materiales ignífugos sin degradación significativa del material. Los plásticos de policarbonato son plásticos de ingeniería en el sentido de que normalmente se utilizan para materiales más robustos y capaces, como en superficies "similares a vidrio" resistentes a los impactos.

El siguiente diagrama muestra la fuerza de impacto relativa de

Policarbonato cuando se compara con la resistencia al impacto de otros plásticos de uso común tales como ABS, Poliestireno (PS) o Nylon.
Todo lo que necesita saber sobre policarbonato (PC)
Todo lo que necesita saber sobre policarbonato (PC)
Otra característica del policarbonato es que es muy flexible. Normalmente puede formarse a temperatura ambiente sin agrietamiento o rotura, similar a la chapa de aluminio. Aunque la deformación puede ser más simple con la aplicación de calor, incluso los ángulos de ángulo pequeños son posibles sin él. Esta característica hace que las láminas de policarbonato sean particularmente útiles en aplicaciones de prototipado en las que la chapa carece de viabilidad (por ejemplo, cuando se requiere transparencia o cuando se requiere un material no conductor con buenas propiedades de aislamiento eléctrico).

¿Cuáles son las características del policarbonato?
 
El policarbonato es también un material amorfo, lo que significa que no exhibe las características ordenadas de los sólidos cristalinos. Típicamente, los plásticos amorfos demuestran una tendencia a ablandarse gradualmente (es decir, tienen un intervalo más amplio entre su temperatura de transición vítrea y su punto de fusión) en lugar de presentar una transición aguda del sólido al líquido como es el caso en los polímeros cristalinos. Copolímero en el sentido de que está compuesto de varios tipos de monómeros diferentes en combinación entre sí.

¿Por qué se usa tan frecuentemente el policarbonato?

 
El policarbonato es un plástico increíblemente útil para aplicaciones que requieren transparencia y alta resistencia al impacto. Es una alternativa más ligera al vidrio y un filtro UV natural, por lo que se utiliza a menudo en gafas. En Creative Mechanisms, hemos utilizado policarbonato en una serie de aplicaciones en una amplia gama de industrias. Algunos ejemplos incluyen los siguientes:

  • Ventanas claras en modelos de prototipo
  • Prototipos translúcidos teñidos color
  • Tubos transparentes para prototipos de equipos deportivos
  • Difusores y tubos de luz para LED
  • Moldes transparentes para fundición de uretano y silicona
  • Modelos impresos en 3D para aplicaciones de alto calor cuando el ABS no es una opción
  • Guardias de maquinaria

Hemos visto la PC teñida usada con el propósito de reducir el deslumbramiento (por ejemplo para cubrir los letreros encendidos en la carretera). Las empresas que fabrican este tipo de producto a menudo ponen policarbonato tintado en la parte frontal de sus señales para proteger tanto los LED y para reducir el deslumbramiento.

¿Cuáles son los diferentes tipos de policarbonato?
 
Según AZO Materials, el policarbonato se desarrolló simultáneamente a mediados del siglo XX por GE en los Estados Unidos y Bayer en Alemania. 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 bien conocidas (o "resinas") como Lexan® de SABIC, o Makrolon® de Bayer MaterialScience. Puede ver una lista completa de fabricantes de materiales aquí.

Hay varios grados de la industria de policarbonato disponibles. La mayoría son llamados por el nombre genérico (policarbonato) y son típicamente diferenciados por la cantidad de refuerzo de fibra de vidrio que contienen y la varianza en el flujo de fusión entre ellos. Algunos policarbonatos tienen aditivos tales como "estabilizadores ultravioletas" que protegen el material de la exposición a largo plazo al Sol. El policarbonato moldeable por inyección puede incluir otros aditivos tales como agentes de desmoldeo que lubrican el material durante el procesamiento. El policarbonato acabado se vende normalmente en cilindros, barras o láminas.

¿Cómo se fabrica el PC?
 
El policarbonato, 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 o policondensación). Usted puede leer sobre el proceso en más profundidad aquí.

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

 
PC está disponible en chapa gruesa y redonda, lo que la convierte en un buen candidato para procesos de mecanizado sustractivo en un molino o torno. Los colores suelen estar limitados a claros, blancos y negros. Las piezas que se mecanizan a partir de existencias claras suelen requerir algún tratamiento posterior para eliminar marcas de herramienta y para restaurar la naturaleza transparente del material.

Debido a que el policarbonato es un material termoplástico, ciertas impresoras 3D son capaces de imprimir con PC mediante el proceso FDM. El material se adquiere en forma de filamento y la impresora 3D calienta y deposita el filamento en la forma 3D deseada. PC para la impresión en 3D por lo general se limita a un color blanco. Las mezclas PC / ABS también están disponibles para la impresión 3D en una máquina FDM.

¿Es PC tóxico?

 
Existe el potencial de que ciertos tipos de policarbonato puedan ser peligrosos en situaciones de contacto con alimentos debido a la liberación de bisfenol A (BPA) durante la hidrólisis (degradación debida al contacto del material con el agua) 1. Los tipos más comúnmente hechos de policarbonato son creados por la combinación de BPA y COCl2, sin embargo, hay policarbonatos libres de BPA que se han convertido en particularmente comercializable para aplicaciones que implican alimentos perecederos o agua.

Se han realizado aproximadamente 100 estudios sobre BPA y los resultados son algo controvertidos en el sentido de que existe una correlación entre la fuente de financiación y la evaluación del riesgo. 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).

Todo lo que necesita saber sobre policarbonato (PC)
Todo lo que necesita saber sobre policarbonato (PC)

¿Cuáles son las desventajas del policarbonato?

 
Aunque el policarbonato es conocido por su alta resistencia al impacto, es muy susceptible al rascado. Por esta razón, las superficies transparentes tales como las lentes de policarbonato en un par de cristales se recubrirán típicamente con una capa resistente a los arañazos para su protección.

¿Cuáles son las propiedades del policarbonato?


Propiedad
Valor
Nombre técnico
Policarbonato (PC)
Fórmula química
C15H16O2
Temperatura de fusión
288-316 °C (550-600 °F) ***
Temperatura típica de moldeo por inyección
82 - 121 °C (180 - 250 °F) ***
Temperatura de Deflexión de Calor (HDT)
140 °C (284 °F) at 0.46 MPa (66 PSI) **
Resistencia a la tracción
59 MPa (8500 PSI) ***
Fuerza flexible
93 MPa (13500 PSI) ***
Gravedad específica
1.19
Tasa de reducción
0.6 - 0.9 % (.006 - .009 in/in) ***

0 comentarios: