Echemos un vistazo a las principales características de las resinas de polieterimida ULTEM® y exploremos su uso en la impresión 3D.
Resinas de polieterimida: ¿qué son?
La resina de polieterimida ULTEM®, PEI, es un polímero amorfo de alto rendimiento que se caracteriza por sus excelentes propiedades térmicas, su buena resistencia química, su retardancia inherente a la llama y su excepcional estabilidad dimensional.
La familia ULTEM comprende varios tipos de resinas, que vamos a examinar a continuación.
La serie ULTEM
Además de la serie ULTEM® 1000, existen otros tipos en el mercado:
- Resinas ULTEM® 1000 Polímero básico
- Resinas ULTEM® 2000
- Resinas ULTEM® 3000
- Resinas ULTEM® 4000
- Resinas ULTEM® CRS 5000
- Resinas ULTEM® 6000
- Resinas ULTEM® 7000
- Resinas ULTEM® 9000
- Resinas ULTEM® ATX (mezcla de polieterimida y poliéster de policarbonato)
Las propiedades clave de la base de resina ULTEM® 1000
La resina ULTEM® 1000 tiene una serie de propiedades clave:
- Alta resistencia al calor a largo plazo, con una temperatura de transición vítrea (Tg) de 217°C, HDT/Ae de 190°C e índice térmico relativo (RTI) de 170°C
- Retardancia intrínseca a la llama con baja evolución de humos, conforme a las normas ABD, FAR y NBS
- Excelente estabilidad dimensional (baja sensibilidad a creep y bajo coeficiente uniforme de expansión térmica)
- Resistencia y módulo excepcionales a temperaturas elevadas
- resistencia a una amplia gama de productos químicos, como fluidos de automoción
- como fluidos de automoción, hidrocarburos totalmente halogenados, alcoholes
- hidrocarburos totalmente halogenados, alcoholes y soluciones acuosas
En concreto, el polímero base ULTEM® 1000 tiene un color ámbar-marrón transparente, se produce por policondensación y tiene la siguiente estructura química:
Aplicaciones típicas de la resina ULTEM® 1000
- Medicina
- Aeronáutica
- Automoción
- Iluminación de automóviles
- Dispositivos de interconexión
- Dispositivos de interconexión moldeados (MID)
- Electricidad e iluminación
- HVAC / Conducción de fluidos
- Vajilla / Restauración
Resinas ULTEM® 2000
Reforzadas con fibra de vidrio
Mayor rigidez que la resina ULTEM® 1000
Mejor estabilidad dimensional que la resina ULTEM® 1000
Disponibilidad de grados de baja viscosidad
Resinas ULTEM® 3000
Relleno de vidrio y mineral
Alta resistencia
Mejor estabilidad dimensional que la serie ULTEM® 2000
Resinas ULTEM® 4000
Resistencia al desgaste
Coeficiente de fricción reducido
Tipos no reforzados y reforzados con vidrio
Resina ULTEM® CRS serie 5000
Mayor resistencia química que la resina ULTEM® 1000
Mejor resistencia a los fluidos hidráulicos utilizados en aviación que la resina ULTEM® 1000
Tipos no reforzados y reforzados con fibra de vidrio
Resinas ULTEM® 6000
La mayor resistencia al calor de todas las resinas ULTEM
Resinas ULTEM® 7000
Reforzadas con fibras de carbono
Excepcional relación resistencia-peso
El módulo más alto de todas las resinas ULTEM
Resinas ULTEM® 9000
Cumple la normativa de la industria aeronáutica (ABD, FAR, OSU y NBS)
Se suministra con certificación de lote individual
Resinas no reforzadas y reforzadas con fibra de vidrio
Grados para extrusión y moldeo por inyección
Resinas ULTEM® ATX (mezcla de polieterimida y poliéster de policarbonato)
Rendimiento térmico intermedio
La resina ULTEM® ATX 100 ofrece un mayor rendimiento al impacto que la resina ULTEM® 1000
Muy alta fluidez en comparación con la resina ULTEM® 1000
Puede metalizarse sin imprimación
Disponibilidad de grados conformes con el contacto con alimentos
¿Qué tipos de resinas ULTEM se utilizan en la impresión 3D FDM?
En particular, ULTEM 1010 y ULTEM 9085 se utilizan para la impresión 3D.
ULTEM 1010
ULTEM 1010 es uno de los materiales más resistentes de la familia de termoplásticos FDM. Este grado de ULTEM tiene una excelente resistencia mecánica y térmica, lo que permite utilizarlo en autoclaves de vapor sin que se agriete.
ULTEM 1010 es un material autoextinguible (V0) y soporta temperaturas de hasta 216°C. También está certificado como biocompatible (ISO 10993/USP Clase VI) y apto para el contacto con alimentos (NSF 51). Gracias a estas propiedades especiales, ULTEM 1010 es ideal para su uso en equipos avanzados de las industrias de automoción, aeroespacial, médica y alimentaria.
ULTEM 9085
El ULTEM 9085 tiene una menor resistencia a la flexión, lo que lo hace más dúctil pero resistente.
Es un material ligero, de alta resistencia y totalmente autoextinguible. Sus principales características son su alta resistencia química y térmica y su excelente resistencia a la tracción y a la flexión.
ULTEM 9085 está específicamente formulado para ser retardante de llama según UL 94 VO, y es también un material certificado FST (Llama, Humo, Toxicidad).
Los prototipos fabricados con ULTEM® 9085 son adecuados para pruebas funcionales en condiciones extremas, que requieren un alto rendimiento, resistencia a los productos químicos y uso a altas temperaturas. Por tanto, tiene aplicaciones en sectores en los que el rendimiento del material es crucial, como el aeroespacial (certificado FAR 25.853) y la aeronáutica, así como en los sectores de la velocidad y las carreras.
En algunos casos puede sustituir al aluminio, ya que es un material más ligero y, al mismo tiempo, extremadamente resistente.
Tanto para prototipos funcionales como para aplicaciones finales, la resistencia de la resina ULTEM y las certificaciones existentes la convierten en una buena elección para una gran variedad de piezas.
¿Cómo imprimir termoplásticos de alto rendimiento ULTEM?
Para imprimir filamentos ULTEM, se necesita una impresora 3D compatible con la fabricación aditiva de alta temperatura. Hay varias impresoras disponibles en el mercado, por ejemplo
|
Marca |
producto |
volumen de impresión |
TEMPERATURA MÁX. DE EXTRUSIÓN |
TEMPERATURA MÁX. DEL LECHO DE IMPRESIÓN |
TEMPERATURA MÁX. DE LA CÁMARA CALIENTE |
|
Apio |
P220 |
205 × 155 × 150 mm |
540°C |
160°C |
180°C |
|
3ntr |
Espectral 30 |
300 × 300 × 300 mm |
500°C |
300°C |
250°C |
|
CREATBOT |
PEEK-300 |
300 x 300 x 400 mm |
500°C |
200°C |
120°C |
|
INTAMSYS |
FUNMAT PRO 410 |
305 × 305 × 406 mm |
450°C |
160°C |
90°C |
|
Stratasys |
Fortus 450mc |
406 × 355 × 406 mm |
450°C |
350°C |
350°C |
|
3DGencia |
INDUSTRIA F421 |
380 × 380 × 420 mm |
500°C |
180°C |
195°C |
|
Roboze |
ARGO 500 |
500 × 500 × 500 mm |
550°C |
- |
180°C |
|
3DXTECH |
Caja de engranajes HT2 |
457 x 457 x 810 mm |
500ºC |
- |
250ºC |
Nota: Existen casi 100 modelos de impresoras a nivel internacional que pueden imprimir en 3D PEEK y PEI, así como otros materiales de alto rendimiento. Esta es una lista ilustrativa. Los productos de la tabla se clasifican según el volumen de impresión (de bajo a alto).
Pero, ¿puede la resina ULTEM utilizarse también para otras cosas en la impresión 3D?
Dadas sus características, las resinas ULTEM también pueden utilizarse como componentes para impresoras 3D. En concreto, el PEI puede utilizarse como capa de recubrimiento para los planos de impresión de las impresoras 3D FDM.
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ULTEM es una marca registrada de SABIC Innovative Plastics o sus filiales o subsidiarias.
Fuente de la imagen: SABIC, Stratasys
