¿Qué es Delrin y por qué es único? Delrin, o POM-H (homopolímero acetal), es un termoplástico de ingeniería semicristalino que se utiliza para el mecanizado CNC, la impresión 3D y el moldeo por inyección para producir componentes duraderos y de precisión. Este artículo examina las propiedades clave de Delrin y brinda orientación para aprovechar al máximo el material.
Delrin es un termoplástico de ingeniería que ofrece baja fricción, alta rigidez y estabilidad dimensional excepcional. Permite la producción de piezas de alta precisión debido a su alta resistencia y amplio rango de temperaturas de funcionamiento (-40 a 120 grados Celsius). Delrin también ofrece un rendimiento mecánico sólido y es más resistente que el ABS.
Este artículo examina las propiedades del material de Delrin y ofrece consejos prácticos para trabajar con este robusto termoplástico de ingeniería. Ya sea que planee una máquina CNC, un molde de inyección o una impresión 3D de piezas personalizadas, este recurso explica de qué está hecho Delrin y cuándo usarlo.
¿Cómo se elabora Delrin?
Delrin, o POM-H (homopolímero acetal), es parte de la familia POM, que también incluye copolímero acetal (POM-C). La química del polímero detrás del Delrin fue identificada por primera vez por el químico alemán Hermann Staudinger en 1920. Posteriormente, DuPont desarrolló y comercializó Delrin, y lo produjo a partir de 1956.
Delrin se fabrica destilando hidrocarburos en fracciones y combinándolas con catalizadores mediante polimerización para formar el plástico terminado. El nombre Delrin se refiere específicamente al homopolímero de acetal fabricado por primera vez por DuPont.
¿Cómo se utiliza Delrin? ¿Qué puedes hacer con Delrin?
Muchos maquinistas prefieren Delrin porque mecaniza fácilmente en centros de 3 y 5 ejes, similar a las piezas metálicas. También es adecuado para impresión 3D y moldeo por inyección, lo que lo convierte en una opción versátil para una amplia gama de aplicaciones.
Los componentes Delrin son comunes en la automoción y la electrónica de consumo, y en cualquier sector que requiera piezas de ingeniería de alto rendimiento. Los usos típicos incluyen ruedas dentadas, carcasas, tornillos, tuercas y componentes de bombas.
Las piezas de ingeniería eléctrica, como conectores, cubiertas y aisladores, suelen fabricarse con Delrin. También se utiliza para componentes de vehículos como cerraduras de puertas y carcasas articuladas, y en dispositivos médicos como plumas de insulina e inhaladores de dosis medidas. Delrin se elige a menudo como sustituto del plástico de las piezas metálicas.
¿Cuáles son los beneficios de fabricar piezas con Delrin?
Delrin ofrece una combinación de propiedades que lo convierten en una buena opción en comparación con muchos plásticos y algunos metales. La alta resistencia y rigidez permiten que las piezas soporten cargas pesadas manteniendo la estabilidad dimensional a través de cambios de humedad y temperatura.
Delrin también muestra una excelente resistencia al impacto, la fluencia, los combustibles y los disolventes, por lo que es adecuado para entornos petroquímicos y otras condiciones exigentes.
Estas propiedades hacen de Delrin una buena opción para aplicaciones industriales, automotrices, aeroespaciales, energéticas, sanitarias y de consumo. Los usos comunes incluyen componentes de bombas y válvulas, electrodomésticos de cocina, controles de gestión de agua, equipos deportivos y contenedores de alimentos. Delrin también se utiliza frecuentemente para reemplazar piezas metálicas.
Desde una perspectiva de fabricación, Delrin mecaniza bien. Se puede cortar en una amplia gama de geometrías con herramientas estándar y es muy adecuado para moldeo por inyección y extrusión.
¿Cómo se ensamblan las piezas de Delrin?
Las piezas de Delrin se pueden ensamblar con tornillos autorroscantes, ajustes a presión y ajustes a presión para juntas extraíbles. La soldadura, los adhesivos y el remachado proporcionan un ensamblaje permanente.
Para prototipos o tiradas pequeñas, los adhesivos son una opción, pero normalmente carecen de la resistencia necesaria para el rendimiento del uso final. Se recomiendan uniones adheridas cuando el rendimiento es crítico.
Limpie y desengrase las superficies de contacto con papel de lija o productos químicos apropiados para mejorar los resultados del ensamblaje.
¿Cuál es la diferencia entre Delrin y acetal?
Hay dos variantes principales de POM: POM-C (copolímero) y POM-H (homopolímero). Delrin es el nombre comercial de POM-H, mientras que POM-C se conoce comúnmente como acetal. Una diferencia clave es el punto de fusión: el POM-C se ablanda entre 160 y 175 grados Celsius, mientras que el POM-H se funde entre 172 y 184 grados Celsius.
En general, POM-H ofrece propiedades físicas y mecánicas superiores en comparación con POM-C, lo que lo hace más adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia a la abrasión y un bajo coeficiente de fricción. POM-C no es tan fuerte ni tan rígido como Delrin, pero es más fácil de procesar y funciona bien en aplicaciones de baja fricción.
¿Cuáles son las propiedades materiales de Delrin?
Delrin es un termoplástico de ingeniería de alto rendimiento con varias propiedades notables:
Excelente estabilidad dimensional y geométrica.
Maquinabilidad confiable
Resistencia al desgaste y a la fatiga
Buenas resistencias térmicas y químicas.
Superficie brillante y color blanco opaco (forma natural)
En muchos casos, Delrin puede sustituir a los metales y utilizarse en la impresión 3D. Estas propiedades se deben a su composición química y alto grado de cristalinidad. Algunos de los beneficios químicos de Delrin incluyen:
Dureza a temperaturas más bajas (tan bajas como -40 grados centígrados)
Alta resistencia mecánica
Alta rigidez
Resistencia contra la fatiga
Resistencia al impacto y a la humedad
Facilidad de fabricación
Características aislantes para uso eléctrico.
Resistencia química neutra y a disolventes
Sin embargo, si bien Delrin es más resistente a fallas rápidas debido a la exposición a compuestos orgánicos que otros plásticos, es susceptible a ácidos fuertes, bases fuertes y agua caliente o vapor.
Propiedades mecánicas de Delrin.
Resistencia máxima a la tracción: 60 - 89,6 MPa
Límite elástico: 48,6 - 72,4 MPa
Módulo de Young (módulo de elasticidad): 2,5 - 4 GPa
Elongación de rotura: 15 - 75%
Dureza: 14,6 - 24,8 HV
Propiedades térmicas del Delrin
Temperatura máxima de servicio: 76,9 - 96,9 grados centígrados
Coeficiente de expansión térmica: 75,7 - 202 10^-6 / grados centígrados
Conductividad térmica: 0,221 - 0,35 W / (m - grados Celsius)
Propiedades físicas del Delrin
Resistencia a los rayos UV: pobre
Propiedades eléctricas de Delrin
Seguridad ESD: Sí
Delrin se puede mecanizar con equipos estándar de taller, como taladrado, fresado, torneado, roscado, aserrado y roscado. Las propiedades de su material deben considerarse durante el mecanizado: una menor rigidez requiere soporte para paredes delgadas para evitar la deflexión, y una menor conductividad térmica y punto de fusión requieren minimizar el aporte de calor.
¿Cuál es el acabado superficial adecuado para Delrin?
Las piezas de Delrin generalmente tienen un acabado de dos maneras según las necesidades cosméticas y la función. Las piezas tal como mecanizadas suelen ser aceptables, pero mostrarán marcas de mecanizado y una superficie ligeramente rugosa. El granallado proporciona un acabado mate uniforme y puede mejorar la durabilidad de la superficie.
Hay varias opciones de personalización de superficies disponibles para piezas Delrin, que incluyen estampado en caliente, serigrafía, pintura, marcado láser, metalizado y tampografía.
Las piezas pintadas de Delrin se pueden hornear a temperaturas de hasta 160 grados centígrados. Las superficies también se pueden metalizar con revestimientos de cobre, cromo o aluminio para mejorar la apariencia y la durabilidad. Las piezas de Delrin aceptan marcado láser y pueden tratarse previamente con soluciones ligeramente ácidas para mejorar la adhesión.
¿Cómo se comportan las tolerancias geométricas para piezas grandes de Delrin?
Delrin se mecaniza fácilmente y es dimensionalmente estable, lo que admite tolerancias estrictas. Sin embargo, las piezas grandes pueden presentar una contracción de aproximadamente ±0,05 mm.
¿Cuánto cuesta mecanizar piezas de Delrin?
Delrin se encuentra entre los plásticos más mecanizables, lo que lo hace más caro que muchas alternativas, pero a menudo vale la pena. Conserva su forma durante el mecanizado y es menos probable que se rompa debido a su alta rigidez.
¿Cuáles son los inconvenientes de Delrin?
Si bien Delrin es un material robusto para muchas aplicaciones, tiene desventajas. Es difícil de unir porque muchos adhesivos y colas a base de solventes no disuelven adecuadamente su superficie. Delrin también es inflamable a temperaturas elevadas y puede deformarse durante el mecanizado si no se controlan las temperaturas.
¿Existen restricciones de diseño para las piezas de Delrin?
Delrin sigue muchas reglas de diseño comunes que se aplican a los plásticos de ingeniería. Existen pocas restricciones específicas de materiales, pero las mejores prácticas estándar siguen siendo importantes para mantener tolerancias estrictas y evitar deformaciones o fracturas. Preste atención al espesor de la pared, el soporte para características delgadas, la gestión térmica durante el mecanizado y los filetes apropiados en concentraciones de tensión.
Al diseñar piezas para mecanizado CNC, especifique radios internos en las esquinas en lugar de ángulos de 90 grados. Las fresas son cilíndricas y no pueden producir esquinas internas afiladas sin herramientas u operaciones adicionales. El uso de radios reduce el tiempo y el costo de mecanizado y simplifica la producción para los maquinistas.
Evite tolerancias estrictas a menos que sea necesario. No todos los componentes necesitan tolerancias estrictas y especificar solo las dimensiones críticas reduce el costo y el tiempo de mecanizado.
Evite paredes delgadas y cavidades profundas en sus diseños. Las paredes delgadas aumentan el tiempo de mecanizado y pueden causar daños a las piezas durante la producción. Estas características pueden requerir máquinas especializadas, lo que aumenta los costos. Mantenga la profundidad de la rosca a menos de tres veces el diámetro del orificio, ya que una rosca más profunda aumenta el tiempo y el costo de mecanizado.
