3R3D Technology Materials

Innovative, Collaborative, Sustainable & Creative VALUE Addition

More about 3R3D Technology Materials...

Materiales personalizados y avanzados 3D... En 3R3DTM, nuestra pasión es innovar en la Fabricación ADitiva, pero nuestro objetivo es proveer a nuestros clientes de SOLUCIONES innovadoras y SOSTENIBLES

Custom Advanced 3D Materials...  At 3R3DTM, our passion is INNOVATE on ADDITIVE Manufacturing. But our goal is to provide SUSTAINABLE and  innovative SOLUTIONS for our customers. 





Ofrecemos una combinación industrial líder de experiencia, expertise y flexibilidad que nos permite COLABORAR con usted para desarrollar PRODUCTOS PERSONALIZADOS que cumplen los requerimientos en las diferentes tecnologías de fabricación aditiva.

We offer an industry-leading combination of experience, expertise and flexibility that allows us to COLLABORATE with you to DEVELOP CUSTOM PRODUCTS that meet your exact requirements in different 3D Technologies


Products...                      

SUSTAINABLE - RECYCLED - PROCESS WASTE SERIES 3R

  • 3R-RePETfil filament: 100% recycled PET bottle filament NEW


100% Recycled PET Bottle filament




  • 3R-Metal PLA filament: a PLA base combined with Metal fine powder (Metal alloy, bronze, copper, aluminium, brass, iron...) from proccess waste
  • 3R-Carbon Fiber PLA filament a PLA base combined with milled carbon fiber strands from process waste
  • 3R-MapleWoodPLA filament PLA base combined with Canadian Maple wood from skateboards cut waste
  • 3R-GranitePLA filament: PLA combined with Granite - Marble cut waste
  • 3R-BeachSandPLA filament: PLA base combined with Sand from the Beach


PLAsure - 100% PLA Ingeo - Natureworks 4043D

Locally abundant and rapidly renewable plant resources capture and sequester atmospheric carbon over their growing season, producing simple sugars via the process of photosynthesis. Through a process of fermentation and separation, these harvested plant sugars are converted into lactic acid. A safe material naturally present in our bodies and in many of our foods, this lactic acid building block is transformed into PLA, a performance thermoplastic with physical characteristics and performance tailored for filament production and printing.

 PLA (Polylactic Acid) is one of the two most commonly used desktop 3D printing materials (with the other being ABS). It is the ‘default’ recommended material for many desktop 3D printers, and with good reason - PLA is useful in a broad range of printing applications, has the virtue of being both odorless and low-warp, and does not require a heated bed. PLA plastic is also one of the more eco-friendly 3D printer materials available; it is made from annually renewable resources (corn-starch) and requires less energy to process compared traditional (petroleum-based) plastics. Outside of 3D printing, PLA plastic is often used in food containers, such as candy wrappers, and biodegradable medical implants, such as sutures. 

Recommended Extrusion Temperatures: 190-220C

  • PLAsure100 avalaible in 6 BASIC COLORS & Custom Colour/format possibilities
  • Addited PLA: Luminiscent PLA





 PLA + METAL Serie               &      PLA+Wood Serie

In addition to the environmental benefits of using PLA as biopolymer base compound, metallic powders (<150 microns) are added in a low percentage (<5%), which are waste from other manufacturing processes of metal parts.

Such powders, aesthetically simulate the metal used in printed parts.

   Metal series found in iron, bronze, copper, brass, aluminum, special alloy steel, .... 

PLA+Carbon Fiber Reinforced

PLA+Special Metal Alloy (Process waste)

PLA+MapleWood (Process waste)




PLAsure Natural

PLA+Metal Alloy Process waste

PLA+Bronze/Cooper/Brass




PET Serie

PET Rex  / CFPET / PETG / 3RPET

PET is a remarkably energy-efficient material. Add to that its strength, versatility, and recyclability, and PET boasts an excellent sustainability profile.
Although the feedstocks for PET are petroleum based, the environmental impact of PET is very favorable in comparison to glass, aluminum and other materials. PET's exceptional capacity-to-weight ratio is a key to its energy efficiency, putting more product in less material, utilizing less weight and less fuel for transporting. 
The outstanding recyclability of PET further enhances it sustainability, providing an effective and efficient means of recapturing and reusing the energy and resources of its raw materials. 

Nevertheless, the consistently strong performance of PET in numerous life-cycle studies confirms the positive eco-profile and sustainability of PET.

PET is an exceptionally tough and sturdy printing material and is a terrific alternative to PLA and ABS. PET has no fumes during printing and creates resilient printed parts. PET has very low shrinkage and produces prints with a very smooth finish.

PET is an exciting new filament that boasts great strength and flexibility. PET can be used by any 3D printer as long as you can print around 240C. There is no heated bed necessary when printing with PET filament. PET is hydrophobic meaning you never have to worry about moisture absorption with this filament. 

PET (Polyethylene terephthalate) is an industrial strength filament with several great features. It's strength is much higher than PLA, it is FDA approved for food containers and tools used for food consumption, it barely warps, and produces no odors or fumes when printed. PET filament is not biodegradable, but it is 100% reclaimable. PET 3D printer filament is known for its clarity and is also very good at bridging.

Recommended Extrusion Temperatures: 230-260 C

  • PETRex: Extrusion specifically designed PET
  • CFPET: Carbon Fiber reinforced PET
  • PETG: Glicol added PET
  • 3RPET: 50% Recycled PET




PERFORMANCE SERIE

GRAPHENE SERIE: 1.- PLA + GRAPHENE (PLA+Grafeno)

Natural Graphite --> Graphene --> Composite Materials -->High-performance Materials

Graphene is a single atomic layer of carbon atoms that is a million times thinner than paper, stronger than a diamond and more conductive than copper. Its applications are varied and becoming widely recognized. Graphene is non toxic, mechanically strong and is a superb conductor of electricity and heat.

Many traditional manufacturers are seeking to implement graphene to make their products

Lighter 

Stronger

 Stiffer 

Thinner

Thermally & Electrically conductive

 

 Our Company is engaged in R&D with many manufacturers helping them to incorporate graphene into their product line. Focus Markets:

 

 Aerospace 

 

Advanced construction materials 

Custom electronics 

Sporting goods
Automotive
Military

 

 

 

NYLON - PA (Rigid or Flexible)

Designed to optimize strength and toughness FDM Nylon offers several key improvements over any other 3D-printed nylon. It out-perform on toughness and mechanical properties, exhibiting improvement in elongation at break and also offers superior fatigue and chemical resistance. FDM Nylon is also the first FDM material that can be annealed, improving the temperature and mechanical properties of 3d printed parts.

So for enhanced durability and impact strenght for your jigs, fixtures and tooling along with ever present dimensional stability.

Nylon opens up new possibilities for geometries and applications that can easily withstand repetitive stress, flex and vibrations such as snap fits and press fit inserts.

Whith the added advantages of FDM nylon and with nylon being the third most common engineering therplastic for traditional manufacturing, it's clear that the potential for this material is outstanding in a wide variety of industries, from automotive to aerospace to home appliances

Polyamide 6 SCHULAMID: 30% Glass bead reinforced Polyamide 6 with higher stiffness and dimension stability

ABS Elix - ABS-Gaiker / P2M  / HH3114

ABS is ideally suited to conceptual modeling, functional prototyping, manufacturing tools, and end-use-parts. Has greater tensile, impact and flexural strength than standard ABS. The layer bonding is significantly stronger than that of older ABS producing a astronger more durable model

ASA

Acrylonitrile styrene acrylate (ASA) is a thermoplastic developed as an alternative to acrylonitrile butadiene styrene (ABS), but with improved weather resistance, and is widely used in the automotive industry.[1] It is used for general prototyping in 3D printing, where its UV resistance and mechanical properties make it an excellent material for use in fused deposition modelling printers.[2]

POM Copolymer C9N Natural

POM offers many excellent properties including: high stiffness, low wear, good resilience, low water absortion. POM is mainly used for technical parts where mentioned mechanical properties are giving it an advantage over other plastics.

Typical applications are: gears, springs, chains, screws, handles, zippers, clips, fuel pumps, inhalers furniture sliders


PC -POLYCARBONATE TARFLON IR 2500 / 2600 Based

Polycarbonate is a thermoplastic, it's strong and impact resistant (It's used in the making of bullet proof glass and compact discs) temperature resistant and it can be extruded (at the right temperature). It can be bent and formed while cold without cracking or deform and it is also very optically 'crystal' clear to visible light (opaque to UV light), but it's actually not very easy to keep it clear during extrusion.

Don't confuse Polycarbonate with Acrylic or Plexi-glass, they shatter and crack, Polycarbonate tends to just bend and deform and after much effort will eventually stretch like very hard rubber until it eventually breaks.

Polycarbonate has a glass transition temperature of about 150 °C (302 °F), so it softens gradually above this point and flows above about 300 °C

HDPE Lupolen GX 5038

High Density Polyethylene Lupolen GX 5038 is a new generation hexene linear high-density polyethylene. Typical customer applications may include SCR RESERVOIRS (Selective Catalic Reduction).

Polypropylene Serie

PP, consumes the least amount of energy during production and produces the lowest carbon dioxide emissions when compared to other plastics. Its lower density also means that switching to PP reduces the absolute amount of waste. Parts made from PP can be recycled multiple times in a wide variety of applications before incineration is necessary. When that time comes, it is possible to recover more energy from PP during incineration than from any other comparable plastic. It also flows more easily as it degrades, without cross linking, gel forming or off-gassing.

PP Polypropylene Compound POLYFOR C L30 GF/30 NATURALE AB130003S / AA130122S

Polyprylene copolimer reinforced with 30% chemically coupled glass fiber

PPU SECULENE PPU 8027

Seculene PPU 8027 S0 is a high-impact polypropylene copolymer. Typical applications are automotive parts as wheel arch lines, stone protection and tool boxes.

PP Compounds HOSTACOM TRC 352N C12507 & TRC 152N G72366

Polyprylene Compound HOSTACOM TRC 352N C12507 is a 20% talc filled PP copolymer, with excellent impact/stiffness balance, good flowability, good scratch resistance and outstanding blooming resistance at elevated temperatures. Product is avalable as a customized color matched, pellet / filament form. This grade is delivered in C12507 color version.

Polyprylene Compound HOSTACOM TRC 152N G72366 is a 20% talc filled PP copolymer, with low gloss, good surface appearance and outstanding scratch resistance. Product is avalable as a customized color matched, pellet / filament form. This grade is delivered in G72366 color version.

PP LGF STAMAX

30% Long glass fiber reinforced. The glass fibres are chemically coupled to the PP matrix, resulting in high stiffness and strength

ELASTIC-FLEXIBLE SERIE

TPU-Elastic/Flexible ELASTOLAN1180 A10000

Thermoplastic polyurethane, has many useful properties, including elasticity, transparency, and resistance to oil, grease and abrasion. It is highly flexible and is offered in Shore 87A.

TPU has many applications including automotive instrument panels, caster wheels, power tools, sporting goods, medical devices, drive belts, footwear, inflatable rafts, and a variety of extruded film, sheet and profile applications. TPU is also a popular material found in cases of mobile electronic devices, such as mobile phones.

This material is much easier to print with than other more popular flexible filaments on the market, and is also much stronger. The layer-to layer bond is incredible, and layer separation is non-existent.




TPE THERMOLAST

High performance SEBS compound, dhesion to polyolefins, excellent mechanical properties

Flexible Co-Polyester ECO M700

Bio-based TPC One of the new drivers for innovation is the use of bio-based raw materials to lower the carbon footprint of our products and decrease our dependency on mineral oil as a feedstock. Arnitel Eco, a TPC with 20-50% bio-based content, thanks to the use of rapeseed derivatives in the soft block. The use of bio-based BDO made with Genomatica’s process technology would further increase the bio-based content of our products up to a total level of 73%. Arnitel TPC is a multi-block copolymer in which hard segments of polybutylene terephtalate (PBT) alternate with soft segments along a polymer backbone. 


SOLUBLE SERIE

PVA - Water Soluble

Polyvinyl alcohol (PVA) is a water soluble material wihich may be used as support material to print objects with large overhangs, overhangs of more than 45 degrees as well as cut-outs in the model. It can be removed with ordinary tap water (warm water works better than cold) and disposed through the standard sewage.  Is non-toxic and biodegradable once dissolved in water

Melting point 210°C


HIPS STYROLUTION 495N (Limonene soluble)

HIPS (High Impact Polystyrene) is a dissolve-able filament that is frequently used as support material. It acts as a great support material because it is easily removed with Limonene solution, leaving the clean high-quality print that you want behind. HIPS requires no scraping, cutting, or any other method of removal that may cause damage to your prints.

HIPS is short for High Impact Polystyrene and is very similar to ABS. The primary difference is that HIPS uses Limonene as a solvent. This means that you can use HIPS as a support material which can then easily be dissolved by placing your print in Limonene. This is a fantastic alternative to sanding away regular support material which can make your hands sore and leave you feeling frustrated.

Some people choose to print with HIPS by itself but the real magic of this filament is if you have a dual extruder and you use it as a dissolvable support material (see below).

BIOMATERIALS

PMMA Altuglas MI 7T

Polymethylmethacrylate, also known by its acronym PMMA, is one of the engineering plastics. The acrylic plate is obtained from the polymerization of methyl methacrylate and the most common presentation is in that plastics industry it is in granules ( 'pellets' in Castilian; 'pellets') or on plates. The granules are for the process of injection or extrusion and thermoforming plates or machining. Regarding applications competes with other plastics such as polycarbonate (PC) or polystyrene (PS), but the acrylic stands against other plastic transparent regarding weather resistance, transparency and scratch resistance. For these qualities it is used in the automotive industry as car headlight, lighting, cosmetics, spectacles, construction and optics, among many others. In the world of medicine polymethylmethacrylate resin for the manufacture of prostheses and bone and tooth powder as an additive in the formulation of many of the pills that can be taken orally it is used. In this case it acts as retardant action of the drug for it to be progressive. Granules acrylic is a hygroscopic material, why is necessary to dry before processing

El polimetilmetacrilato, también conocido por sus siglas PMMA, es uno de los plásticos de ingeniería. La placa de acrílico se obtiene de la polimerización del metacrilato de metilo y la presentación más frecuente que se encuentra en la industria del plástico es en gránulos ('pellas' en castellano; 'pellets' en inglés) o en placas. Los gránulos son para el proceso de inyección o extrusión y las placas para termoformado o para mecanizado.

Compite en cuanto a aplicaciones con otros plásticos como el policarbonato (PC) o el poliestireno (PS), pero el acrílico se destaca frente a otros plásticos transparentes en cuanto a resistencia a la intemperie, transparencia y resistencia al rayado.

Por estas cualidades es utilizado en la industria del automóvil como el faro del coche, iluminación, cosméticos, espectáculos, construcción y óptica, entre muchas otras. En el mundo de la medicina se utiliza la resina de polimetilmetacrilato para la fabricación de prótesis óseas y dentales y como aditivo en polvo en la formulación de muchas de las pastillas que podemos tomar por vía oral. En este caso actúa como retardante a la acción del medicamento para que esta sea progresiva.

En gránulos el acrílico es un material higroscópico, razón por la cual es necesario secarlo antes de procesarlo

HDPE Lupolen 4261AG

Is a high molecular high density Polyetylene (HDPE) It is supplied in pellets/filament form and is stabilised with antioxidants for the extrusion process. The product features an outstanding ESCR (Environment Stress Crack Resistance), good chemical resistance in combination with excellent low temperature impact resistance.

PCL Polycaprolactone

Linear co-polyester diol derived from caprolactone monomer, semi-crystaline made from partly renewable sources, biodegradable in composting conditions. It is used in adhesive and hand moldable applications where a long open time and low activation temperatures are needed. Compatible with a wide range of common thermolastics and soluble in several common solvents.

 PLLA

PLLA is a melt-processable semi-crystalline thermoplastic made by biological fermentation from renewable carbohydrate feedstocks. PLLA is quite stable under everyday conditions, although it does degrade slowly in humid environments at temperatures above its glass transition temperature 55°C. Therefore, composting is usually carried out in professional facilities over a number of week, rather than in garden compost.

Its chemical resistance is somewhat limited although it is said to have good resistance to solvents in general. PLLA is a stiff polymer of high crystallinity (60-70%), whose mechanical properties are similar to those of polystyrene. It can be processed as a classic thermoplastic material and has similar processing characteristics to liquid crystal polymers LCPs.

Applications for PLLA is mostly used in food packaging, envelope windows, floral wrap. It is also being considered for a range of medical applications, such as bioresorbable stitches and anchors, although at the time of writing these applications are very much in the research phase

   


HIGH PERFORMANCE MATERIALS

PEEK

Polyether Ether Ketone (PEEK)  PEEK polymers are obtained by step-growth polymerization. PEEK is a semicrystalline thermoplastic with excellent mechanical and chemical resistance properties that are retained to high temperatures. PEEK is regarded as one of the highest performing engineering thermoplastics in the world. PEEK is used to fabricate items used in demanding applications in aerospace, automotive, oil and gas and medical industries. 

DLP RESIN UV BASIC/HD 3R3DTM

The BASIC 3R3DTM resin is a multi purpose resin used to try and test your designs and prototypes in the most economical way possible. It is the resin that you need for your DLP printer. The HD 3R3DTM resin has been created specifically for those industrial customers who need an extra hard resin and maintain their structural integrity when exposed to extreme temperatures. It has been tested in a range from -45 to + 225 ° C
The HD resin can also be used to print molds and make the vulcanized directly into the mold for those metals with relatively low temperatures (as tin or pewter) fusion.
The resin, once fully cured, has a Shore hardness of 85 D
The BASIC resin, once fully cured, has a shore hardness of BASIC: 35 D / HD: 85 D
The BASIC / HD resin is available in colors: Red, Black, Yellow and Clear. The resin is composed of three elements, the photo initiator, monomer and photo inhibitor. The photoinitiator when exposed to ultraviolet light cause the monomer hardens. Photo mission inhibitor is to prevent ultraviolet light cure too deep.

The exposure time of the ultraviolet light, the photo initiator% and% inhibitor photo make it possible to work with the desired layer height. With a DLP projector that emits between 2500 and 3000 lumens the 3R3DTM resin curing takes between 2 and 4 seconds to a height of layer 75 micron (0.075mm). The times are used for SLA SolidRay 3d printer.

There are multiple factors that directly affect cure times required for each resin, such as: layer height, color of the resin, lumens projector, brightness and contrast of the projector, distance between projector and resin ... The times given are guidance.

And once the piece is printed do not forget:
* Insert and remove the piece in a bath of isopropyl alcohol between 2 and 4 minutes to remove resin residue, use a soft brush if necessary.
* Clean any remaining isopropyl alcohol with a compressed air spray or a hair dryer (with no hot air).
* Let the sun between 20 and 40 minutes or under ultraviolet light between 1 and 8 minutes - depending on the piece (uv light lamps for drying nail polish also work).


 ULTEM

This high-strength filament ULTEM9085 is a PEI (Polyether Imide) engineering plastic, which is famous for its excellent mechanical features. Impressively, it has a tensile strength that is 1.5 times that of aluminum, and even 2.5 times the tensile strength of concrete.

Moreover, it has not only has a heat resistance of up to 150°C, but also boasts an international evaluation certificate for its FST (Flame, Smoke, Toxicity) attributes.

This filament is known as the ideal engineering plastic for a number of industries and technologically-advanced products. Specifically, it can be applied to those industries who need light-weight and strong materials. Examples include medical equipment, and sectors like the aviation, shipbuilding, aerospace, automobile and transportation industries.

Properties additivation: ALWAYS INNOVATING

 Conductive, Castable, Support, Cleaning, Soluble, Porous, Antimicrobial, Chemical Strength, Slippery, High Speed...

Custom development

Material selection guideline - Guía Selección de Material

Criteria for selecting a plastic materialWhen performing a selection of the material always it has to take into account all conditions and stresses which influence the application under consideration. For this reason, before starting any study or part design, should know all the features and details of it. All this information should be compared with technical information and practical experience. Only then, we can advise you properly with the material selection. However, the selection of material is a recommendation and must always be tested in the application under consideration.


Criterio para seleccionar un material plástico

Cuando se está realizando una selección del material siempre se ha que tener en cuenta todas las condiciones y solicitaciones que influyan en la aplicación en estudio. Por esta razón, antes de empezar con cualquier estudio o diseño de la pieza, se deben conocer todas las características y detalles de ésta. Toda esta información debe ser comparada con informaciones técnicas y la experiencia práctica. Solo así, podemos asesorarle correctamente con la selección del material. Sin embargo, la selección del material es una recomendación y siempre se tiene que probar en la aplicación en estudio.

Resumen del criterio a seguir durante la selección del material

  • ECOdiseño (Sostenibilidad, reducción, reutilización, reciclabilidad) 3R
  • Temperatura de servicio (Máxima, mínima, Transición vítrea,…)
  • Solicitaciones mecánicas (Resistencia, Flexibilidad, Dureza, esfuerzos,…)
  • Solicitaciones tribológicas (Fricción, Desgaste,…)
  • Agentes químicos (Afecta a …, Comportamiento frente a…)
  • Biocompatibilidad (Toxicidad, Reacción alérgica,…)
  • Conducción/Aislamiento térmico
  • Propiedades eléctricas
  • Propiedades ópticas (aspecto, textura superficie,…)
  • Inflamabilidad
  • Resistencia a los rayos UV
  • Exposición a la radiación
  • Especificaciones especiales (según aplicación)

A continuación describimos algunas de las propiedades de los plásticos

Temperatura de servicio

La temperatura de servicio es una característica propia de los materiales que muestra la estabilidad térmica de cada material. La temperatura de servicio está estandarizada en Alemania acorde con la DIN 53476. Existe una temperatura se servicio máxima y mínima y una temperatura de deformación bajo carga (HDT). Entre las máximas temperaturas de servicio se distingue la temperatura de largo y corto servicio.

Temperatura de largo servicio

La temperatura de largo servicio está definida como la temperatura máxima a la cual un plástico no ha perdido más del 50% de sus propiedades iniciales después de 20,000 horas almacenado con aire caliente (acorde con la IEC 216).

Temperatura de corto servicio La temperatura de corto servicio es la temperatura máxima a la cual un plástico puede aguantar durante un breve periodo de tiempo (de minutos a, ocasionalmente horas) teniendo en cuenta las tensiones aplicadas, sin sufrir ningún daño. La temperatura máxima de servicio depende de:

·         Tiempo de exposición a esa temperatura

·         Máxima deformación admisible

·         Degradación de las propiedades mecánicas por la oxidación térmica

·         Condiciones térmicas

Mínima temperatura de servicio

 La temperatura mínima de servicio depende fuertemente de la tenacidad y fragilidad del material. Cuanto más frágil sea el material, más fácil será que se rompa a temperatura bajas. Además, el rango de temperaturas mínimas de servicio depende de las solicitaciones mecánicas aplicadas. En materiales muy frágiles, los impactos o vibraciones pueden llevarlos a un fallo prematuro. Los materiales que han sido reforzados con fibras tienden a mostrar un carácter frágil.

Temperatura de deformación bajo carga (HDT)

 La  temperatura de deformación bajo carga (HDT) es la temperatura en la que el material se deforma un 0.2% bajo una carga a flexión determida. Frecuentemente se utiliza el método HDT-A y la carga a flexión es 1.8 MPa.  La temperatura de deformación bajo carga indica la máxima temperatura de servicio para componentes con solicitaciones mecánicas.

Comparativa: Temperaturas máximas

Material:

PVC

ABS

HIPS

PA 6

HDPE

PP

PA6.6

POM

PET

PC

Tmax ºC

60

70

70

70

90

100

101

110

120

130

  

Temperatura transición vítrea (Tg)

La temperatura de transición vítrea (Tg) es la temperatura en la cual los polímeros se reblandecen. Pasan a un estado maleable

Por encima de la Tg los enlaces secundarios de las moléculas son mucho más débiles que el movimiento térmico de las mismas, por ello el polímero se torna gomoso y adquiere cierta elasticidad y capacidad de deformación plástica sin fractura. Este comportamiento es específico de polímeros termoplásticos y no ocurre en polímeros termoestables

Tm = temperatura de fusión

Polímero

Tg en °C

Tm en °C

ABS

110

190

Poliacetal

-85

175

Nylon 6

50

225

Nylon 6,6

50

260

Nylon 6,10

40

215

Nylon 11

45

185

Poliacrilonitrilo

87

320

Polibutadieno

-121

-

Policarbonato

152

225

Policloruro de vinilideno

-20

215

Policloruro de vinilo

80

205

Poliestireno táctico

100

235

Poliéster

-

235

Polietileno PEAD

-35 a -120

135

Polietileno PEBD

-35 a -120

105

Politereftalato de etileno(PET)

80

255

Polimetilmetacrilato

100 a 120

-

Polipropileno

-15 a -25

160

Coeficiente de fricción

El coeficiente de fricción de un material consiste en medir la resistencia al deslizamiento de un material sobre otro.

Comparativa: coefficiente de fricción

Material:

PVC

ABS

HIPS

PA 6

HDPE

PP

PA6.6

POM

PET

PC

Coef F.

0,60

0,48

0,39

0,41

0,25

0,30

0,41

0,34

0,25

0,38

 

Material

 

Material


PVC

0,60

POM

0,34

PMMA

0,53

PEEK

0,34

ABS

0,48

PP

0,30

PA 6

0,41

PET

0,25

PA 6.6

0,41

PE-HD

0,25

PSU

0,39

E-CTFE

0,18

PC

0,38

PEEK-mod

0,11

PVDF

0,34

PTFE

0,08

 Resistencia a la tracción 

Material

Mpa

 Material

Mpa

PE-UHMW

17

PC

65

PE-HD

22

PSU

70

PS-HI

26

PMMA

70

E-CTFE

30

PPSU

76

PP

33

PA 6.6

80

ABS

41

PET

81

PA 6

45

PEEK

97

PVDF

50

PEI

105

PVC-U

55

PPE-30 GF

105

PPE

55

PEEK-mod

141

PVC-C

57

PEEK GL 30

156

PP-30 GF

57

PEI-30 GF

169

POM

63

 

 

  

Estabilidad dimensional

La estabilidad térmica dimensional es la forma de medir la capacidad de soportar cargas a una temperatura determinada. Se determina sometiendo el material a un esfuerzo a flexión bajo una temperatura definida. La temperatura en la que se alcance una elongación determinada es el valor de la estabilidad térmica dimensional.

Material

ºC

Material

ºC

PE-UHMW

65

POM

155

PE-HD

70

PP-30 GF

155

PVC

72

PA 6

160

PS-HI

89

PET

170

E-CTFE

90

PSU

181

PP

95

PEI

200

PMMA

95

PA 6.6

200

PVC-C

102

PEI-30 GF

212

PPE

130

PPSU

214

PC

137

PEEK

240

PVDF

145

PEEK-mod

293

PPE-30 GF

150

PEEK-30 GF

340

ABS

155

 

 

  

Modulo elasticidad

Módulo elástico

El módulo elástico o de Young indica la relación entre la tensión y la deformación en un cuerpo sólido. Define la relación entre la tensión aplicada en un cuerpo sólido y la deformación resultante sin tener en cuenta la deformación transversal de la probeta. El módulo elástico también se conoce como módulo E y se expresa en unidades de tensión mecánica (MPa, psi).

No es el mismo módulo de elasticidad obtenido en un ensayo a tracción (DIN EN ISO 527) que el de un ensayo a flexión (DIN EN ISO 178).

El módulo elástico de los plásticos es significativamente inferior comparado con los metales, pero se pueden aumentar considerablemente añadiendo fibras de refuerzo. Sin embargo, hay que remarcar que en la relación resistencia mecánica y densidad, los plásticos suelen tener valores muy parecidos a los de los metales.

Material

100ºC

23ºC

PE-UHMW

0

680

PE-HD

0

900

PA 6

400

1000

PP

0

1450

E-CTFE

275

1690

PA 6.6

600

2000

PVDF

500

2000

ABS

0

2100

PPE

1700

2300

PC

610

2300

POM

655

2600

PSU

2400

2690

PET

0

2800

PVC-C

0

3000

PVC-U

0

3000

PEI

2800

3300

PMMA

0

3300

PEEK

3570

3660

PP-30 GF

0

6500

PPE-30 GF

7300

8000

PEEK-mod

8000

8100

PEI-30 GF

9150

9310

PEEK-30 GF

8770

10300

 

Límite elástico

El límite elástico (tensile strenght at yield) es el punto donde la pendiente de la curva tensión-deformación tiene por primera vez valor 0. El límite elástico se obtiene mediante el ensayo de tracción acorde con la EN ISO 527.

   

Elongación a la rotura

La elongación a la rotura, también conocida como deformación a la rotura, es la relación entre la variación de longitud y la longitud inicial después de que falle el material en el ensayo de tracción. Expresa la capacidad del material a resistir los cambios de forma sin que se produzca ninguna fisura interna. La elongación a la rotura se determina mediante el ensayo de tracción acorde con la EN ISO 527.

Tensión de ruptura

La tensión de ruptura es la tensión en el momento cuando la probeta empieza a desgarrarse. Como la elongación a la rotura, también se determina mediante el ensayo a tracción. (DIN EN ISO 527)

Dureza

La dureza es la oposición que presenta un material a ser rayado o penetrado por otro cuerpo sólido. La definición de dureza es diferente a la de resistencia mecánica, la cual es la resistencia del material a ser deformado. La dureza también es una medida de las propiedades de abrasión de un material. Generalmente, los materiales más duros presentan mejores propiedades a la abrasión que otros. En el caso de los termoplásticos se suelen utilizar dos ensayos de dureza diferentes:

Ensayo por dureza de indentación de bola

Se determina mediante una bola específica, a la cuál se le aplica una carga sobre el material a ensayar durante un periodo de tiempo definido. La dureza se calcula como el cociente entre la carga aplicada y la superficie resultante de la indentación creada por el impacto. Estas medidas se realizan según la normativa DIN EN ISO 2039-1.

Ensayo de dureza Shore

La dureza Shore es un valor característico de los materiales definido por los estándares DIN 53505 y DIN EN ISO 868, y son propios de los termoplásticos y elastómeros. La dureza Shore se calcula mediante una aguja que presiona el material a ensayar. La profundidad de penetración define la dureza del material. Cuanto mayor sea el valor, menor será la profundidad de penetración y consecuentemente mayor dureza. Dependiendo del material, se realizan ensayos con diferentes tipos de agujas y fuerzas.

En el ensayo Shore A se utiliza una aguja con punta roma. El ensayo Shore D emplea una aguja no roma y cuyo ángulo de la punta es 30º.

Resistencia al impacto

La resistencia al impacto describe la capacidad del material a absorber golpes y energía sin romperse. La tenacidad del material depende de la temperatura y la forma.

Para calcular esta propiedad se pueden llevar a cabo dos métodos diferentes. Para calcular la resistencia al impacto se ensaya los materiales con entalla para sensibilizarlos más y facilitar el ensayo. Hay que diferenciar los ensayos Charpy y el Izod. En el primero, la probeta está apoyada en los dos extremos, y en el segundo solo se sujeta de un lado.

  Coeficiente lineal

Material

Coeficiente Lineal

Material

Coeficiente Lineal

PE-UHMW

200

PET

080

PTFE

185

PPE-30 GF

070

PE-HD

155

PC

060

PP-H

150

PVC-C

060

PVDF

120

PPE

060

POM

100

PP-30 GF

060

E-CTFE

100

PSU

055

ABS

100

PEI

055

PA 6

085

PPSU

052

PA 6.6

080

PEEK

045

PVC-U

080

PEEK-mod

020

PMMA

080

PEEK-30 GF

020

   

Densidades



Denominación DIN

Densidad típica

Gr/cm3

Poliamida PA

1,15

Polióxido de Metilo POM C Poliacetal - Acetal

1,41

Tereftalato de Polietileno Polyester PET

1,38

Polietileno PE ( PE-UHMW / PE- HD)

0,95

Polipropileno PP

0,91

Cloruro de Polivinilo PVC rígido

1,42

Cloruro de Polivinilo PVC flexible

1,24

Metacrilato de Polimetilo PMMA

1,20

Policarbonato PC

1,20

Politetrafluoretileno PTFE

2,18

Fluoruro de Polivinilideno PVDF

1,78

Polietercetona PEEK

1,32 - 1,50

Polisulfona PSU

1,24

Polietersulfona PES

1,37

Polieterimida PEI

1,27

Poliimida PI

1,43 - 1,60

Polisulfuro de Fenileno PPS

1,43

Polifenilsulfona PPSU

1,29

Polibenzimidazole PBI

1,30

Poliamidaimida PAI

1,41

 
 Densidad

La densidad de un material es la relación entre la masa y su volumen. Se determina acorde con la DIN EN ISO 1183 y se indica en gramos por centímetro cúbico (g/cm 3).

La densidad de los plásticos sin ninguna modificación oscila entre  ~0,8-2,0g/cm 3. Tanto el acero (~7,8g/cm 3) como el aluminio (2,7g/cm 3) tienen unas densidades superiores a los plásticos.

Con la utilización de fibras de refuerzo, aditivos y otras modificaciones, se puede modificar la densidad del material. Con esto se puede conseguir una reducción del peso del material con una excelente relación entre la resistencia mecánica y el peso.

 Otras propiedades

Aparte de las propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas, hay otras propiedades que son importantes en el momento de recomendar plásticos en diversas aplicaciones. Estas propiedades son la resistencia química, radiación, resistencia a la llama y a la abrasión, el comportamiento en la intemperie y la absorción de humedad. Todas estas propiedades se detallan mucho mejor más abajo.

Absorción de humedad

Resistencia a la llama

Comportamiento a la intemperie

Resistencia química

Resistencia a la radiación

Deslizamiento - abrasión


Absorción de humedad

La absorción de la humedad es la capacidad del material a absorber humedad del entorno (aire, agua). El grado de absorción de humedad depende del tipo de plástico y de las condiciones del  entorno  como son la temperatura, humedad y el tiempo de contacto. Esto puede influenciar en las propiedades de material como son la estabilidad dimensional, resistencia mecánica y las propiedades eléctricas.

Las poliamidas muestran un valor de absorción de agua mayor que el resto de los plásticos de ingeniería. Esto provoca distorsiones dimensionales en las piezas acabadas, reducción de la resistencia mecánica y un cambio de las propiedades de aislamiento.

Resistencia a la llama

Combustibilidad se define como la propiedad química de los materiales a reaccionar con el oxigeno mientras se emite una energía radiante. La combustibilidad de un material es un requisito para que prenda.

La inflamabilidad es otra propiedad importante de los materiales. Depende de varios factores, como la intensidad y la duración de la fuente de calor, la estructura química y de los aditivos.

Generalmente, la mayoría de compuestos orgánicos son combustibles. Sin embargo, hay algunos plásticos que son pirorretardantes de manera inherente o están modificado con aditivos especiales, permitiendo utilizarlos en aplicaciones que requiera protección contra el fuego. Estos requisitos son frecuentes en aplicaciones en la industria aerospacial, transporte eléctrica o construcción.

Para comprobar el comportamiento a la llama de los polímeros se aplica el método UL94 (Underwriters Laboratories, UL) que clasifica los materiales según los siguientes criterios:

UL94-HB (combustión horizontal):

·         El material prende y gotea.

UL94-V2 (combustión vertical):

·         Periodo de combustión < 30 segundos.

·         Después de repetir la combustión: combustión < 250 segundos.

·         Se permite el goteo inflamado.

UL94-V1 (combustión vertical):

·         Periodo de combustión < 30 segundos.

·         Después de repetir la combustión: combustión < 250 segundos.

·         No se permite el goteo inflamado.

UL94-V0 (combustión vertical):

·         Periodo de combustión < 10 segundos.

·         Después de repetir la combustión: combustión < 50 segundos.

·         No se permite el goteo inflamado.

 

Respuesta ante el fuego

 

Material

% O²

PMMA

17

POM

18

PE-HD

18

PP

18

PS-HI

18

ABS

20

PET

22

PA 6

23

PC

26

PA 6.6

27

PSU

32

PEEK

35

PVDF

44

PEI

47

PVC-U

47

E-CTFE

52

PVC-C

65

 

Comportamiento a la intemperie

La condiciones medioambientales en general influyen en las propiedades de los plásticos, pero en particular la radiación UV tiene un impacto especialmente negativo en las propiedades ópticas y mecánicas.

Cambios ópticos:

·         Los plásticos se amarillentan.

·         Lixiviación de plásticos tintados.

·         Decoloración y agrietamiento de la superficie de los plásticos.

Cambios en las propiedades mecánicas:

·         Fragilidad del material.

·         Disminución de la resistencia mecánica, elasticidad y dureza.

·         Agrietamiento del material.

Añadir aditivos para pigmentar en negro los plásticos es una buena manera para protegerlos contra la radiación UV. Los fluropolímeros, PTFE y PVDF, presentan una resistencia intrínseca a la radiación UV.

Resistencia química

La resistencia química se utiliza para describir la resistencia de los materiales a los diferentes agentes químicos. En la mayoría de los casos, una baja resistencia química se manifiesta con una deformación o reblandecimiento. Las moléculas que hay en el medio migran hacia el espacio que hay entre las cadenas de los polímeros y las empujan y mueven. Proceso de difusión depende de la temperatura por los datos sobre resistencia química son solo para una cierta temperatura. En los plásticos amorfos, la presencia de agentes químicos puede llevar a un agrietamiento por tensiones internas (stress corrosion cracking). En estos plásticos, primero se crean microfisuras que más tarde pueden crecer y propagarse por la presencia de tensiones internas, temperatura y concentraciones de agentes químicos.


Alcoholes

 

Metanol

muy resistente

Etanol

muy resistente

Isopropanol

resistente

Ciclohexanol

muy resistente

Glicol

muy resistente

Glicerina

muy resistente

Alcohol bencílico

resistente

 

 

Aldehidos

 

Acetaldehído

muy resistente

Formaldehído

muy resistente

 

 

Carbonos

 

Tetracloruro de carbono

muy resistente

Cloroformo

resistente

Difenil clorado

muy resistente

Tricloro etileno

muy resistente

 

 

Disolventes

 

Eter

muy resistente

Acetona

no resistente

Nitrobenceno

no resistente

Fenol

no resistente

 

 

Ácidos

 

Acido formica

muy resistente

Acido acético

muy resistente

Acido Clorhídrico 10 %

resistente

Acido Clorhídrico 30 %

resistente

Acido Fluorhídrico 10 y 35 %

muy resistente

Acido Nítrico 10 %

muy resistente

Acido Nítrico 65 y 100 %

no resistente

Acido fosfórico 30 y 85 %

.muy resistente

Acido sulfúrico 20%

resistente

Acido sulfúrico 80 % o más

no resistente

Anhídrido sulfuroso seco

muy resistente

 

 

Soluciones acuosas alcalinas

 

Hidróxido amónico

no resistente

Hidróxido cálcico

resistente

Hidróxido sódico

no resistente

 

 

Sales (soluciones)

 

Dicromato

muy resistente

Carbonatos alcalinos

muy resistente

Cianuros

muy resistente

Fluoruros

muy resistente

 

 

Sustancias varias

 

Cloro

muy resistente

Agua

muy resistente

Peróxido de hidrógeno

muy resistente

Oxígeno

muy resistente

  

Resistencia a la radiación

Dependiendo de cada aplicación, los plásticos pueden entrar en contacto con diferentes tipos de radiación los cuales bajo ciertas circunstancias pueden influir en su estructura. El espectro de ondas electromagnéticas que afectan a los materiales plásticos provienen de ondas de radio de longitud larga, ondas normales de corta longitud como son los rayos UV, y las ondas más extremas como los rayos X y gamma.

Una propiedad muy importante relacionado con las ondas electromagnéticas es el factor de pérdida dieléctrica. Este describe la cantidad de energía que absorbe un plástico. Los plásticos con un factor de pérdida elevado se calientan bastante en presencia de campos eléctricos alternos y por lo tanto no son adecuados para su uso en aplicaciones de aislamiento  de ondas a alta frecuencia y mircroondas.

Más adelante se describen dos tipos de radiaciones a las que se pueden exponer los materiales plásticos:

Radiación ultravioleta

Los rayos UV provinentes de la luz solar afecta especialmente a las aplicaciones en el exterior. Los fluoropolímeros, PTFE y PVDF, son resistentes a este tipo de radiación de forma inherente. Sin ninguna medida de protección, varios plásticos se pueden amarillerar y fragilizar dependiendo del nivel de radiación. Para poder proteger el material de los rayor UV hay que aditivarlo con estabilizadores de rayos UV o protegerlos con pinturas. Generalmente se usa carbon black como método más efectivo.

 

Radiación gamma

Los rayos gamma y X se suelen encontrar en los diagnosis médicas, terapias de radiación, el esterilización de los utensilios médicos y también en los ensayos de material e instrumentos. La elevada radiación en estas aplicaciones pueden desarrollar una fragilización del material y por lo tanto una pérdida considerable de su elongación. El ciclo de vida del plástico dependerá de la cantidad de radiación absorbida. El PEEK HT, PEEK, PI y los polímeros amorfos que contengan azufre, tienen una muy buena resistencia a los rayos gamma y x. Por el contrario, el PTFE y el POM son muy sensibles a este tipo de radiación.

  

Deslizamiento - abrasión

Los plásticos han demostrado ser materiales muy competentes en aplicaciones de deslizamiento. Hay que destacar sus buenas propiedades en condiciones en seco, el poco ruido que producen y bajo mantenimiento que requieren, su resistencia química y su aislamiento eléctrico.

El comportamiento de deslizamiento y a la abrasión no es solo una propiedad del material, pero se determina mediante sistemas tribológicos combinando varios parámetros como es el material en contacto, la rugosidad de la superficie, el lubricante, la carga, la temperatura, etc.

Las propiedades inherentes de deslizamiento de los plásticos se pueden modificar con el uso de aditivos. Las fibras de vidrio, de minerales y las bolas de vidrio actúan como abrasivos en los plásticos.

Las poliamidas de colada (cast nylon) se suelen utilizar como cojinetes o rodamientos.

Si los cojinetes se tienen que utilizar a altas temperaturas, altas velocidades o a altas temperaturas, entonces se utilizarán los plásticos para altas temperaturas.

  

PROPIEDADES ELECTRICAS

Los polímeros generalmente son materiales no conductores de la electricidad. Las propiedades como la resistencia superficial y rigidez dieléctrica son claves para materiales aislantes. Para aumentar la conductividad de los plásticos se añaden aditivos y cargas específicas. El tipo de aditivo que se añade al plástico puede ser tal que los pueden convertir en materiales 'superconductores'.

Resistividad volumétrica específica

La resistividad volumétrica es conocida la resistividad al paso de corriente a través de un material, o simplemente resistencia (eléctrica). La unidad de medida utilizada es el Ohm.

Los valores de la resistividad volumétrica siguen la ley de Ohm: son independientes del voltaje aplicado. En el caso de los plásticos, la resistividad volumétrica depende de la longitud y la sección del material ensayado.

Resistencia superficial específica

La resistencia superficial específica es la medida de la capacidad de aguantar el paso de corriente a lo largo de la superficie de un material plástico. Es propiedad depende mucho de las condiciones ambientales y del material a ensayar. Factores como la humedad, contaminación de la superficie, tamaño de la muestra y la forma del electrodo son determinantes en el valor de la resistencia superficial.

Las propiedades electrostáticas de los plásticos depende de la resistencia superficial específica del material y se clasifican acorde con la DIN EN ISO 61340-5-1.

Aislante

Plásticos con una resistencia superficial por encima de 10E12 Ohm.

Este grupo incluye todos los termoplásticos sin ningún aditivo o carga dentro de nuestra gama de productos.

Antiestático

Antiestático es el término que se utiliza para describir plásticos cuya resistencia esté entre 10E9 y 10E12 Ohms.

 Conductor estático

Los plásticos cuya conductividad esté entre 10E6-10E9 Ohms son capaces de disipar cargas estáticas.

Conductible

Los materiales conductores eléctricos tienen una resistencia superficial de 10E2-10E5 Ohms. Eso se consigue mediante una aditivación conductora especial.

Conductor

Un material conductor es aquel que tiene una resistencia entre 10E-4 y 10E2 Ohms. Estos materiales son plásticos fuertemente aditivados con cargas superconductoras.

Rigidez dieléctrica

La rigidez dielétrica es la resistencia a la aparición de la chispa eléctrica. El valor depende mucho del grosor de la pieza ensayada y siempre se debe especificar. También depende de:

·         Tipo de electrodos y diferencia de potencial.

·         Espesor, homogeneidad y cantidad de humedad en el material a ensayar.

·         Condiciones ambientales (medio, temperatura, presión, etc.).

En el caso de los plásticos cargados con carbon black, hay que tener cuidado con las piezas de espesor pequeño ya que el carbono reduce sustancialmente la rigidez dieléctrica.

  ADDITIVE MANUFACTURING (AM) TECHNOLOGY

Additive Manufacturing (AM) is an appropriate name to describe the technologies that build 3D objects byadding layer-upon-layer of material, whether the material is plastic, metal, concrete or one day…..human tissue.

Common to AM technologies is the use of a computer, 3D modeling software (Computer Aided Design or CAD), machine equipment and layering material.  Once a CAD sketch is produced, the AM equipment reads in data from the CAD file and lays downs or adds successive layers of liquid, powder, sheet material or other, in a layer-upon-layer fashion to fabricate a 3D object.

The term AM encompasses many technologies including subsets like 3D Printing, Rapid Prototyping (RP), Direct Digital Manufacturing (DDM), layered manufacturing and additive fabrication.

AM application is limitless. Early use of AM in the form of Rapid Prototyping focused on preproduction visualization models. More recently, AM is being used to fabricate end-use products in aircraft, dental restorations, medical implants, automobiles, and even fashion products.

While the adding of layer-upon-layer approach is simple, there are many applications of AM technology with degrees of sophistication to meet diverse needs including:

+ a visualization tool in design
+ a means to create highly customized products for consumers and professionals alike
+ as industrial tooling
+ to produce small lots of production parts
+ one day….production of human organs

Some envision AM as a compliment to foundational subtractive manufacturing (removing material like drilling out material) and to lesser degree forming (like forging). Regardless, AM may offer consumers and professionals alike, the accessibility to create, customize and/or repair product, and in the process, redefine current production technology.

Whether simple or sophisticated, AM is indeed AMazing and best described in the adding of layer-upon-layer, whether in plastic, metal, concrete or one day…human tissue”.

FDM

Process oriented involving use of thermoplastic (polymer that changes to a liquid upon the application of heat and solidifies to a solid when cooled) materials injected through indexing nozzles onto a platform. The nozzles trace the cross-section pattern for each particular layer with the thermoplastic material hardening prior to the application of the next layer. The process repeats until the build or model is completed and fascinating to watch. Specialized material may be need to add support to some model features. Similar to SLA, the models can be machined or used as patterns. Very easy-to-use and cool

SLA

Very high end technology utilizing laser technology to cure layer-upon-layer of photopolymer resin (polymer that changes properties when exposed to light).

The build occurs in a pool of resin. A laser beam, directed into the pool of resin, traces the cross-section pattern of the model for that particular layer and cures it. During the build cycle, the platform on which the build is repositioned, lowering by a single layer thickness. The process repeats until the build or model is completed and fascinating to watch. Specialized material may be needed to add support to some model features. Models can be machined and used as patterns for injection molding, thermoforming or other casting processes.

DLP

Digital Light Processing (DLP) is very similar process to SLA, but uses projected image rather than a scanning laser to cure the surface of a liquid photopolymer. Where this little DLP gem excellences SLA and other such processes is in the quality and surface finish

SLS

Somewhat like SLA technology Selective Laser Sintering (SLS) utilizes a high powered laser to fuse small particles of plastic, metal, ceramic or glass. During the build cycle, the platform on which the build is repositioned, lowering by a single layer thickness. The process repeats until the build or model is completed. Unlike SLA technology, support material is not needed as the build is supported by unsintered material.



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