quadrant engineering plastic products · la temperatura sobre la cual ocurre una degradación...

Quadrant Engineering Plastic Products Líder mundial en plásticos de ingeniería para maquinado

Guía de Referencia de Diseño y Fabricación

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Panorama General de los Plásticos

El Fabricante Líder en el Mundo de Formas de Materiales Plásticos.➜

La Guía de Referencia de Diseño y Fabricación de Quadrant fue desarrollada para auxiliar a los especificadores, diseñadores y fabricantes de materiales en el uso de plásticos de ingeniería. A pesar de que el contenido de esta guía está destinado principalmente para facilitar el uso de las formas de materiales plásticos de ingeniería para partes maquinadas, gran parte de la información presentada aquí puede aplicarse a las partes de plástico procesadas por medio de métodos alternativos como por ejemplo el moldeo por inyección.

Esta referencia se divide en cuatro secciones. La primera sección ofrece un panorama general de los plásticos como materiales de ingeniería, consideraciones básicas de diseño, y una introducción a las propiedades físicas comúnmente utilizadas.

La sección de selección del material es una guía paso a paso para seleccionar los plásticos en base a los requerimientos de aplicación específicos, incluyendo la necesidad de resistencia química y FDA, u otras aprobacio-nes de agencias regulatorias. La sección de diseño de componentes contiene lineamientos para diseñar cojinetes, ruedas, poleas y engranajes de plástico. La sección final discute los lineamientos de fabricación para facilitar el maquinado de formas de materiales plásticos, y contestar las preguntas de fabricación frecuentemente planteadas.

Este folleto no incluye descripciones detalladas de productos de Quadrant o datos de propiedades físicas. Esta información está contenida en nuestra Guía de Productos y Aplicaciones (LIT.Quadrant) que puede ser solicitada contactando a Quadrant al 1-800-366-0300, o en nuestra página de Internet www.quadrantplastics.com.

Los plásticos reemplazan cada vez más materiales tradicionales como por ejemplo el bronce, el acero inoxidable, el hierro fundido y la cerámica. Los plásticos son seleccionados por su rendimiento mejorado y reducción de costos. Los plásticos pueden:

Reducir el PesoEliminar la CorrosiónMejorar el Rendimiento de Desgaste en Condiciones No LubricadasReducir el RuidoAumentar la Vida de la ParteAislar y Separar, Tanto Térmica Como Eléctricamente

En la Tabla 1 se muestra un comparativo de las propiedades típicas para los materiales de ingeniería comunes.

Las aplicaciones típicas para plásticos de ingeniería varían desde componentes de equipo de procesamiento de semiconductores a partes de uso de equipo pesado, hasta componentes de la industria del procesamiento de alimentos.

Las formas de materiales plásticos maquinables (placa, barra y barra tubular) están disponibles actualmente en más de 50 tipos, ampliando el rango de rendimiento/precio de metales tanto ferrosos como no ferrosos hasta cerámica especializada. Los plásticos capaces de un servicio a largo plazo de hasta 800ºF (425ºC), con exposicio-nes a corto plazo a 1,000ºF (540ºC) ya están disponibles actualmente. A medida que se incrementa el número de opciones de materiales, también se incrementa la dificultad de seleccionar el material adecuado para una apli-cación específica. Este panorama general le ayudará a entender las categorías básicas de los materiales plásticos.

El Triángulo de Posicionamiento de Materiales mostrado en la página 4 (Figura 1) incluye los termoplásticos más comunes agrupados de acuerdo con las características de rendimiento general. Los materiales dentro de un grupo específico tienen características generales similares de acuerdo con lo definido por la declaración de posicionamiento del grupo. Los materiales están clasificados de acuerdo con la resistencia térmica.

➜➜➜➜➜➜

Las columnas en azul oscuro son plásticos.

Tabla 1: Propiedades Típicas de Materiales de ingeniería

Propiedad Unidades Nylatron® PA Duratron® PAI Bronce Acero (A36) Aluminio

Densidad g/cm3 1.15 1.41 8.80 7.84 2.70

Resistencia a la Tracción psi 12,000 18,000 22,000 36,000 30,000

Coeficiente de Elasticidad psi 0.4 x 106 0.6 x 106 16 x 106 30 x 106 10 x 106

Fuerza Relativa al Peso Acero = 1.0 2.27 2.78 0.54 1.0 2.41

Coeficiente de Expansión Térmica Lineal pulg./pulg./ºF 50 x 10-6 14 x 10-6 10 x 10-6 6.3 x 10-6 12 x 10-6

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3

CONTENIDO[ c o n t e n i d o

PANORAMA GENERAL DE LOS PLÁSTICOS

DISEÑANDO CON PLÁSTICOS-ASPECTOS BÁSICOS DE PROPIEDADES

SELECCIÓN DE MATERIALES

DISEÑO DE COMPONENTES

DISEÑO DE COJINETES

DISEÑO DE RODILLOS/RUEDAS

DISEÑO DE POLEAS

DISEÑO DE ENGRANAJES

DATOS DE RESISTENCIA QUÍMICA

CUMPLIMIENTO DEL PRODUCTO/ INFORMACIÓN REGULATORIA

LINEAMIENTOS DE FABRICACIÓN

RECOSIDO POSTERIOR AL MAQUINADO

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p . 6

TermoplásticosyPlásticosTermoestablesLos plásticos se describen comúnmente ya sea como termoplástico (que puede fundirse) o un plástico termoestable (que no puede fundirse). Los materiales termoestables como por ejemplo los fenólicos y epóxicos fueron desarrollados desde épocas tan remotas como 1900 y constituyeron algunos de los primeros plásticos de “volumen alto”. Tanto las formas de materiales termoplásticos como termoestables están disponibles para partes maquinadas, a pesar de que las formas de materiales termoplásticos son utilizados con mucha más frecuencia actualmente. Su facilidad de fabri-cación, características de autolubricación y su amplia disponibilidad de formas y tamaños hacen que los termoplásticos sean ideales para cojinetes y partes de desgaste, así como también componentes estructurales.

p . 12

estamoslistosparaayudarle.

Si tiene alguna pregunta con respecto a la información en ésta guía, contáctenos:

Servicio Técnico: 800.366.0300

Página de Internet: www.quadrantplastics.com

>> CONTINUACIÓN

PANORAMA GENERAL DE LOS PLÁSTICOS[

4

Duratron® PBI

Duratron® PI

Duratron® PAI*

Ketron® PEEK*Duratron® PEI*

Quadrant PPSU

Quadrant PSU Techtron® PPS

Fluorosint® PTFE*

Quadrant PC

Quadrant PPO

PMMA

ABS

PS

PVC

Ertalyte® PET-P

Symalit® PVDF

Symalit® ECTFE

Nylatron® PA

Acetron® POM*

TIVAR® UHMW-PE

Proteus® PP

Sanalite® HDPE/PP

*Disponible en Semitron® tipos disipativos de estática.

Proteus® LDPE

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PANORAMA GENERAL DE LOS PLÁSTICOSPlásticos

EstándaresPlásticos

de IngenieríaPlásticos

de Ingeniería Avanzados

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El diseño de los componentes plásticos maquinados sigue el enfoque utilizado para los metales pero requiere la consideración especial de:

Comportamiento Elástico

Resistencia al Impacto

Propiedades Térmicas

Estabilidad Dimensional

COMPORTAMIENTOELÁSTICOEl comportamiento de la tensión/deformación de un plástico difiere del de un metal en varios aspectos tal como puede observarse en la Figura 2.

La tensión de estiramiento es menor

La deformación por estiramiento es mayor

La inclinación de la curva de tensión/deformación puede no ser

constante por debajo del límite de elasticidad

El coeficiente de acuerdo con lo determinado utilizando las pruebas estándares se reporta por lo general como la relación de tensión a deformación en el origen de la carga hasta con 0.2% de deformación.

Los efectos del tiempo, temperatura y porcentaje de deformación requieren por lo general consideración debido a la viscoelasticidad de los plásticos. Las deformaciones menores al 1% están dentro de los límites elásticos de la mayoría de plásticos de ingeniería y por lo tanto, permiten un análisis basado en la suposición de que el material es linealmente elástico, homogéneo e isotrópico. Otra práctica común es diseñar componentes de tal forma que la tensión máxima de trabajo sea del 25% de la resistencia del material. Esto también reduce al mínimo el comportamiento de la tensión/deformación dependiente del tiempo de los plásticos.

RESISTENCIAALIMPACTOA pesar de que un gran número de plásticos son adecuados para aplica-ciones de alto impacto, la mayoría de las partes fabricadas con plásticos de ingeniería rígidos requieren modificaciones menores en el diseño. Las esquinas interiores afiladas, los fondos de las roscas y las ranuras deben redondearse ampliamente (0.40” min.) para reducir al mínimo la sensibilidad de la entalla de estos materiales. La sensibilidad de la entalla relativa o la resistencia al impacto de los plásticos se reporta comúnmente utilizando la resistencia al impacto Izod. Los materiales con resistencias al impacto Izod más altas son más resistentes a los impactos.

PROPIEDADESTÉRMICASDos propiedades térmicas importantes para el diseño de componentes

de plástico son:

Temperatura de Servicio Continuo -la temperatura sobre la cual ocurre una degradación significativa y permanente del plástico con una exposición larga.

Temperatura de Desviación Térmica -la temperatura de ablandamiento de un plástico de acuerdo con lo definido por el método de prueba de la ASTM (D 648). Se refiere comúnmente como la temperatura de servicio máxima para un componente libre, altamente tensionado.

Nota: La resistencia y rigidez de los plásticos puede afectarse significativamente con cambios relativamente pequeños en la temperatura. Las curvas de Análisis del Coeficiente Dinámico (DMA, por sus siglas en inglés: Dynamic Modulus Analysis) pueden utilizarse para predecir los efectos del cambio de temperatura en un material dado.

ESTABILIDADDIMENSIONALLos plásticos se expanden y se contraen 10 veces más que muchos metales. La estabilidad dimensional de un material se ve afectada por la temperatura, la absorción de humedad y la carga. Los ensambles, ajustes a presión, juntas adhesivas y tolerancias maquinadas deben reflejar estas diferencias. Ciertos plásticos como los nylons son higroscópicos, absorben hasta el 8% de agua (por peso, al sumergirse). Esto puede dar como resultado un cambio dimensional de hasta el 3%. El coeficiente de elasticidad inherentemente más bajo de los plásticos también puede contribuir a un cambio dimensional, incluyendo la distorsión de partes durante y después del maquinado.

Las siguientes cinco páginas ofrecen una introducción a las propiedades físicas comunes y términos utilizados para caracterizar los materiales y los componentes plásticos de diseño. Los valores de propiedades físicas para materiales específicos pueden encontrarse en nuestra Guía de Productos y Aplicaciones (LIT.Quadrant).

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[DISEÑANDO CON PLÁSTICOS

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Deformación E = ∆L L

Metal Típico (no dúctil)

Metal Típico (dúctil)

Plástico Típico

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Fig. 2 - – TENSIÓN VS. DEFORMACIÓN

ResistenciaalaTracción(ASTMD638)La resistencia a la tracción máxima es la fuerza por área de unidad requerida para romper un material bajo tensión. Se expresa en libras por pulgada cuadrada (psi). La fuerza requerida para separar una pulgada cuadrada de plástico puede variar desde 1,000 hasta 50,000 libras o más. El acero y otras aleaciones estructurales poseen resistencia a la tracción mucho más alta, como por ejemplo SS304 a 84 kpsi. En la Figura 3 se muestra un esquema de prueba.

Alargamiento(ASTMD638)El alargamiento (que siempre se asocia con la resistencia a la tracción) es el incremento en la longitud en la fractura, expresado como un porcentaje de la longitud original. Por ejemplo, una tira de papel para escritura puede separarse casi sin estiramiento o alargamiento visual. Por otro lado, una banda de goma puede alargar varias veces su longitud original antes de romperse.

NOTADEDISEÑO

La resistencia a la tracción y el alargamiento son importantes cuando se requiere rigidez. Un material con una alta tracción y un alto alargamiento como por ejemplo Quadrant PPSU, es un material más rígido que uno que posee una alta tracción/poco alargamiento.

ResistenciaalaCompresión(ASTMD695)

La resistencia a la compresión mide la capacidad de un material para soportar una fuerza de compresión. La Figura 4 detalla un esquema de prueba. Siempre se reporta como libras por pulgada cuadrada (psi), y esta propiedad puede indicar uno de los siguientes aspectos: resistencia a la compresión máxima (la tensión máxima para romper una muestra de prueba).

resistencia a la compresión con una deformación específica (es decir, 0.1%, 1%, 10%, se utiliza por lo general para materiales como plásticos que no pueden romperse).

resistencia al estiramiento por compresión (la tensión en psi medida en el punto de estiramiento permanente, cero inclinación, en la curva de tensión-tracción).

ResistenciaalaFlexión(ASTMD790)

Las propiedades de flexión miden la resistencia de un material para doblarse bajo carga. La carga en el estiramiento es la resistencia a la flexión del material y se expresa por lo general en psi. Para los plásticos, los datos se calculan por lo general al 5% de la deformación/tracción (la carga necesaria para estirar la superficie externa 5%). Consultar la Figura 5 para la ilustración de prueba.

DurezaLa dureza se reporta por lo general mediante uno de dos métodos de prueba: Rockwell (ASTM D 785) o Dureza de Indentación/Durómetro (ASTM D 2240). La prueba de Rockwell se elige por lo general para materiales duros como por ejemplo acetal, nylon, y PEEK cuando la termofluencia es menor a un factor en los resultados de prueba. En la Figura 6 se muestra un esquema de prueba.

>> MECÁNICOS

ASPECTOS BÁSICOS DE PROPIEDADES[

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ASTM D 638: Para esta prueba, las muestras se maquinan a partir de formas de materiales o se moldean por inyección. La máquina de prueba de la tracción jala la muestra desde ambos extremos y mide la fuerza necesaria para separar la muestra (Resistencia a la Tracción), y cuánto se estira el material antes de romperse (Alargamiento).

ASTM D 695: La muestra de 1/2" x 1/2" por 1” se monta en una herramienta de compresión entre las cabezas de la máquina de prueba. Un indicador registra la carga en psi.

Muestra

Velocidad de la Prueba

0.05” Minuto

Cabeza Móvil

Dirección de Aplicación de

la Carga

Cabeza Fija

ASTM D 790: La muestra de 1/8” x 1/2" x 5” se coloca sobre dos soportes y se aplica una carga en el centro. La carga en el estiramiento es la resistencia a la flexión del material.

Dirección de Aplicación de

la Carga

Muestra

Bola de Acero

Indentaciones

Fig. 4

Fig. 6

Fig. 5

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Medición de la Fuerza

Velocidad Constante de Movimiento

Asas Para Sostener la Muestra Firmemente

Cabeza Fija

Muestra de Prueba

Grosor 1/8 "Cabeza Fija

Fig. 3

>> MECÁNICOS (CONTINUACIÓN)[ASPECTOS BÁSICOS DE PROPIEDADES

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El Durómetro se reporta para materiales más suaves como por ejemplo el Uretano y el PVC. Las dos escalas no se correlacionan y no pueden compararse. Los datos sobre la Dureza se utilizan mejor para comparar materiales. En sí misma, la prueba no indica la resistencia, el rendimiento en desgaste o la resistencia a la abrasión.

Coeficiente(deTracción,deCompresión,deFlexión)

El coeficiente de elasticidad (tracción, compresión o flexión) relaciona una tensión aplicada a una deformación resultante. Como no todos los plásticos exhiben una perfecta elasticidad con carga (una inclinación constante definida como parte de su curva de tensión/deformación), por lo general se reporta un coeficiente de tangente.

Debido al comportamiento dependiente del tiempo de los plásticos (viscoelástico) bajo tensión, debe proporcionarse una consideración especial al diseñar las tensiones aplicadas continuas o a largo plazo. Cuando deben determinarse deformaciones dependientes del tiempo, es necesario utilizar los valores del coeficiente aparente (termofluencia). Estos datos dependen tanto del tiempo como de la temperatura y por lo general se desarrollan utilizando un DMA (Analizador de Coeficiente Dinámico, por sus siglas en inglés: Dynamic Modulus Analyzer). Las curvas del DMA para los materiales de Quadrant pueden encontrarse en la página 9, 10 y 11 de la Guía de Productos y Aplicaciones.

Impacto/RigidezLa capacidad de un material para absorber rápidamente la energía aplicada constituye su resistencia al impacto. La resistencia al impacto variará en base a la forma, tamaño, grosor y tipo de material. Los diferentes métodos de pruebas de impacto no proporcionan resultados que sean de uso inmediato para un diseñador, pero son muy útiles al comparar la resistencia al impacto relativa de varios materiales. Las pruebas de impacto utilizadas con más frecuencia son Izod y el Impacto a la Tracción. Las pruebas de impacto de Charpy y Gardner también pueden utilizarse para obtener una caracterización completa de la rigidez de un material.

IMPACTOIZOD(ASTMD256)

Uno de los métodos más ampliamente utilizados para medir la resistencia al impacto es la prueba de impacto Izod. En esta prueba, un brazo de péndulo se balancea para hacer impacto en una barra en voladizo ranurada (Ver Figura 7). Después de fracturar la muestra de prueba, el péndulo continúa viajando en la misma dirección, pero con menos energía debido al impacto con la muestra. Esta pérdida de energía, medida en pies-libras por pulgada (pies-libras/pulgada o J/m) de grosor de la barra, se conoce como la resistencia al impacto Izod. Esta prueba también puede llevarse a cabo con una muestra ya sea ranurada o no ranurada o con la ranura invertida, en cuyo caso, se reporta como resistencia al impacto “no ranurada” o “Izod de ranura invertida”, respectivamente.

IMPACTOALATRACCIÓN(ASTMD1822)

Esta prueba utiliza un péndulo oscilante similar al utilizado en la prueba de impacto Izod, con excepción de que la muestra de prueba es una barra de tracción. Ésta se monta, tal como se muestra en la Figura 8, para medir la energía requerida para fracturarla (separarla) debido a la carga de tracción rápida.

RANURADA

Fig. 7 - PRUEBA DE IMPACTO IZOD

Fig. 8 - PRUEBA DE IMPACTO DE TRACCIÓN

Punto de Impacto

Muestra de Prueba

Yunque

>> TÉRMICOS Y ELÉCTRICOS



CoeficientedeExpansiónTérmicaLineal(E831TMA)El coeficiente de expansión térmica lineal (CLTE, por sus siglas en inglés: Coefficient of Linear Thermal Expansion) es la relación del cambio en una dimensión lineal con las dimensiones originales del material para un cambio de unidad de temperatura. Por lo general se mide en unidades de pulg./pulg./ºF. El CLTE es una consideración muy importante si se deben ensamblar materiales diferentes en aplicaciones que implican cambios de temperatura grandes. El CLTE de un termoplástico puede disminuirse (haciéndolo más estable dimensionalmente) reforzándolo con fibras de vidrio u otros aditivos. El CLTE de los plásticos varía ampliamente. Los plásticos más estables se acercan al CLTE del aluminio, pero exceden el del acero hasta en 10 veces.

TemperaturadeDesviaciónTérmica(ASTMD648)La temperatura de desviación térmica es la temperatura en la cual una barra de prueba de 1/2" de grosor, cargada a una tensión de dobladura especificada, se desvía en 0.010 pulg. (Ver Figura 9). Algunas veces recibe el nombre de “temperatura de distorsión térmica” (HDT, por sus siglas en inglés: Heat Distortion Temperature). Este valor se utiliza como una medición relativa de la capacidad de varios materiales para funcionar a temperaturas elevadas durante un corto plazo mientras soporta cargas.

TemperaturadeServicioContinuoEste valor se define más comúnmente como la temperatura ambiental de servicio máxima (en el aire) que un material puede soportar y retener por lo menos el 50% de sus propiedades físicas iniciales después de un servicio a largo plazo (aproximadamente 10 años). La mayoría de los termoplásticos pueden soportar una exposición a corto plazo a temperaturas más altas sin un deterioro significativo. Al seleccionar materiales para un servicio de alta temperatura, necesita tomarse en consideración tanto la HDT como la temperatura de servicio continuo.

Tg(ASTMD3418)

La temperatura de transición del vidrio, Tg, es la temperatura arriba de la cual un polímero amorfo se ablanda y se vuelve elástico. Excepto durante el termoformado, es importante garantizar que se utilice un polímero amorfo por debajo de su Tg si se espera un rendimiento mecánico razonable.

PuntodeFusión(ASTMD3418)La temperatura en la cual un termoplástico cristalino cambia de sólido a líquido.

ResistividaddeVolumen(ASTMD257)La resistividad de volumen de un material es su capacidad para resistir el flujo de la electricidad, expresada en ohmios-centímetros. Mientras más fácilmente fluya la corriente, menor será la resistividad de volumen. La resistividad de volumen puede utilizarse para predecir el flujo de la corriente a partir de un voltaje aplicado tal como se demuestra con la Ley de Ohm.

V = IR

Donde:

V =Voltaje aplicado (voltios)

I = Corriente eléctrica (Amperios)

R = Resistencia del cable (ohmios)

Tal como lo indica el Continuo de Resistividad en la Figura 10:

➜��los aisladores muestran resistividades de 1012 y más altas

➜��los productos antiestáticos/parcialmente conductivos muestran resistividades de 105 a 1012

➜��los productos conductivos muestran resistividades de 10-6 a 105

Para detalles con respecto a la línea de plásticos disipadores estáticos de Quadrant, favor de consultar el folleto de Plásticos de Ingeniería Avanzados para la Industria de Semiconductores.

ResistividaddelaSuperficie(EOS/ESDS11.11)Esta prueba mide la capacidad de la corriente para fluir sobre la superficie de un material. A diferencia de la prueba de resistividad de volumen, los electrodos de prueba se colocan ambos en el mismo lado de la muestra de prueba (Ver Figura 11). Sin embargo, al igual que la resistividad de volumen, la resistividad de la superficie es afectada por cambios ambientales como por ejemplo la absorción de humedad. La resistividad de la superficie se utiliza para evaluar y seleccionar materiales para prueba cuando la disipación de la carga estática u otras características de la superficie son críticas.

Medidor

Carga

Termómetro

Fig. 9

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Aislador

Antiestático

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Mayoría de Plásticos

Semitron® ESd 225 POM-CAgua PuraSemitron® ESd 420 PEIAgua con ElectrolitosSemitron® ESd 410C PEISilicio

Mayoría de MetalesCable de Cobre

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Fig. 10 - CONTINUO DE RESISTIVIDAD

Fig. 11 - RESISTIVIDAD DE LA SUPERFICIE

>> ELÉCTRICOS (CONTINUACIÓN)[ASPECTOS BÁSICOS DE PROPIEDADES

10

ResistenciaDieléctrica(ASTMD149)Cuando un aislador está sujeto a voltajes cada vez más altos, a la larga se perfora y permite que pase la corriente. El voltaje alcanzado antes de la perforación dividido entre el grosor de la muestra es la resistencia dieléctrica del material, medida en voltios/mil. Por lo general se mide colocando los electrodos en cualquier lado de una muestra de prueba e incrementando el voltaje a una velocidad controlada. (Ver Figura 12). Los factores que afectan la resistencia dieléctrica en aplicaciones incluyen: temperatura, grosor de la muestra, acondicionamiento de la muestra, velocidad de incremento del voltaje, y duración de la prueba. La contaminación o los huecos internos en la muestra también afectan la resistencia dieléctrica.

NOTADEDISEÑO

Duratron® U1000 PEI posee la resistencia dieléctrica a corto plazo más alta de los plásticos de ingeniería de Quadrant. El valor es de 830 Voltios/mil. Para más información con respecto al rendimiento eléctrico del Duratron® U1000, consultar la página 43 de la Guía de Productos y Aplicaciones de Quadrant.

ConstanteDieléctrica(ASTMD150(2))La Constante Dieléctrica, o permitividad, es una medición de la capacidad de un material para almacenar energía eléctrica. Las moléculas polares y los dipolos inducidos en un plástico se alinearán con un campo eléctrico aplicado. Se necesita energía para que ocurra esta alineación. Una parte de la energía se convierte en calor en el proceso. Esta pérdida de energía eléctrica en la forma de calor se denomina pérdida dieléctrica, y se relaciona con el factor de disipación. El resto de la energía eléctrica requerida para alinear los dipolos eléctricos se almacena en el material. Puede liberarse posteriormente para realizar el trabajo.

Mientras más alta sea la constante dieléctrica, puede almacenarse más energía eléctrica. Una constante dieléctrica baja es deseable en un aislador, mientras que alguien que desea construir un capacitor buscará materiales con constantes dieléctricas altas. Las constantes dieléctricas dependen de la frecuencia, temperatura, humedad, contaminación química y otros factores. Los valores establecidos en la literatura de Quadrant se miden a 106 Hertz en muestras condicionadas cuidadosamente.

FactordeDisipación(ASTMD150)El factor de disipación, o tangente de pérdida dieléctrica, indica la facilidad con la cual ocurre el ordenamiento molecular bajo un voltaje aplicado. Se utiliza más comúnmente junto con la constante dieléctrica para predecir la pérdida de energía en un aislador.

InflamabilidadEn aplicaciones eléctricas (o cualquier aplicación donde el plástico constituya un porcentaje significativo de un espacio cerrado), las consecuencias de la exposición a una flama real deben tomarse en consideración (por ejemplo, paneles de plástico utilizados en el interior de una cabina de aeronave). Las pruebas de inflamabilidad miden la combustibilidad, generación de humo y las temperaturas de ignición de materiales.

CLASEDEINFLAMABILIDADUL94(HB,V-2,V-1,V-0,5V)

En esta prueba, las muestras se someten a una exposición de flama específica. La capacidad relativa para continuar quemando después de eliminar la flama es la base de la clasificación. Por lo general, las clasificaciones más favorables se proporcionan a materiales que se extinguen rápidamente y que no salpican partículas ardiendo. Cada clasificación se basa en un grosor de material específico (por ejemplo, UL94-V1 @ 1/8” de grosor). La escala de clasificación UL desde el porcentaje de combustión más alto para la mayoría de retardadores de flama es de HB, V-2, V-1, V-0, 5V.

Baño de Aceite

˜ V

Muestra

5V

V-0

V-1

V-2

HBPeor

Mejor

Fig. 12

>> VARIOS



GravedadEspecífica(ASTMD792)La gravedad específica es la relación de la masa de un volumen dado de material comparado con la masa del mismo volumen de agua, ambos medidos a 73ºF (23ºC). (Densidad de un material dividido entre la densidad del agua). Como se trata de una cantidad sin dimensión, se utiliza comúnmente para comparar materiales. La gravedad específica se emplea de manera extensa para determinar el costo y el peso de una parte.

NOTADEDISEÑOLos materiales con gravedades específicas menores a 1.0 (como el polietileno y el polipropileno) flotan en el agua. Esto puede ayudar con la identificación de un plástico desconocido.

AbsorcióndeAgua(ASTMD570)La absorción de agua es el incremento porcentual en peso de un material debido a la absorción de agua. Las muestras de prueba estándares se secan primero y posteriormente se pesan antes y después de la inmersión en agua a 73ºF (23ºC). La ganancia de peso se registra después de 24 horas, y una vez más, cuando se llega a la saturación. Ambos porcentajes son importantes ya que reflejan la velocidad de absorción. Las propiedades mecánicas y eléctricas, así como la estabilidad dimensional se ven afectadas por la absorción de humedad.

CoeficientedeFricción(ASTMD3702El coeficiente de fricción (COF) es la medida de resistencia ante el deslizamiento de una superficie sobre otra. La prueba puede llevarse a cabo en una variedad de formas a pesar de que la prueba con arandelas de empuje es la más común (Ver Figura 13). Los resultados no tienen una unidad de medición asociada con éstos ya que el COF es la relación de la fuerza de deslizamiento con la fuerza normal que actúa sobre dos superficies en contacto. Los valores del COF son útiles para comparar la “adhesividad” relativa de diversos materiales, por lo general colocados sin lubricación sobre o contra acero pulido. Como el valor refleja la resistencia al deslizamiento, mientras más bajo sea el valor, más “adhesivo” será el material de apoyo.

Por lo general se proporcionan dos valores para el COF.

El COF “Estático” se refiere a la resistencia en el movimiento inicial desde un apoyo “en descanso”. El COF “Dinámico” se refiere a la resistencia una vez que la superficie de apoyo o de contacto está en movimiento a una velocidad dada.

NOTADEDISEÑOLa diferencia entre los COFs estáticos y dinámicos indica “deslizamiento-adhesión”. Una diferencia grande indica un deslizamiento-adhesión alto, y una diferencia baja (o nula) indica un deslizamiento-adhesión bajo. Las características de deslizamiento-adhesión son importantes para aplicaciones que se mueven de manera intermitente, o que requieren un movimiento de atrás hacia delante. Para un plástico con un baja deslizamiento-adhesión, buscar el Nylatron® GSM Azúl PA6 y Nylatron® 703XL PA6.

PVyPVLimitanteDos factores que deben tomarse en consideración al revisar una aplicación de fricción:

la carga a la que se someterá la fricción (medida como presión=P (libras/pulg.²)la velocidad de la superficie de contacto (velocidad=V (pies/minutos.)El resultado de multiplicar P por V se refiere como el PV para una

aplicación de fricción. La combinación de presión y velocidad provoca la generación de calor de fricción en la superficie de contacto. Este calor puede contribuir a una falla prematura del cojinete debido al sobrecalentamiento si una aplicación de PV excede la capacidad de un material de fricción de plástico.

El PV limitante es el PV máximo al cual debe someterse un material de fricción en condiciones no lubricadas. Un material sujeto a un PV superior a su PV limitante puede fallar de manera prematura debido al derretimiento de la superficie o un desgaste excesivo.

ResistenciaalDesgaste/Factor“k”El factor de desgaste (factor “k”) se relaciona con el porcentaje de desgaste de la superficie de contacto con las variables de presión, velocidad y tiempo.

Mientras más bajo sea el factor “k”, mayor será la resistencia al desgaste. Los resultados de esta prueba pueden variar de manera significativa si se utilizan diferentes condiciones de presión y velocidad. La consistencia de los métodos de prueba es crítica si se emplean factores “k” para comparar diversos materiales.

NOTADEDISEÑOLos materiales de desgaste y de contacto mejorados, como por ejemplo el nylon Nylatron® NSM PA6, combinan un porcentaje de desgaste bajo (12) con altas capacidades de PV limitante (15,000 psi-pies/minuto seco) – permitiendo una flexibilidad de diseño mucho más amplia y mayores factores de seguridad.

Husillo Giratorio

Portamuestra

Muestra Polimérica

Arandela de Acero Estacionaria

Portaarandela

TORQUECARGA

Fig. 13

➜

➜

➜�

➜

“k”= degaste

x 1010

PVT

o desgaste (pulg.) = (k) PVT x 10-10

12

SELECCIÓN DE MATERIALES[ESTRUCTURAL

■Duratron® CU60 PBI 650°F■Duratron® 7000 PI (D7000, D7015G) 500°F■Fluorosint® PTFE 500°F■Duratron® PAI Grades (T4203, T4503, T5030) 500°F■Ketron® 1000 PEEK 480°F■Ketron® GF30 or CA30 PEEK 480°F■Techtron® PSGF PPS 450°F■Techtron® 1000 PPS 425°F■Semitron® ESd 410C PEI 410°F■Duratron® PEI (U1000, U2300) 340°F■Quadrant PPSU 300°F■Quadrant PSU 300°F■Symalit® PVDF 300°F■Symalit® ECTFE 300°F■Quadrant PC 1000 250°F■Nylatron® GF30 PA66 220°F■Quadrant CPVC 200°F■Quadrant PPO 200°F■Acetron® GP POM-C / Acetron® POM-H 180°F■TIVAR® UHMW-PE 180°F■Proteus® PP 180°F■Proteus® HDPE 180°F■Sanalite® HDPE/ Sanalite® PP 180°F■Proteus® LDPE 160°F■Quadrant PVC 140°F

Tensión de Trabajo Máxima (Carga Continua –psi) 73°F 150°F 300°F■Duratron® CU60 PBI 12,500 11,500 10,500■Duratron® D7000 PI 6,750 6,200 5,670■Duratron® U2300 PEI 6,200 4,600 3,000■Ketron® GF30 PEEK 6,000 4,000 2,000■Ketron® CA30 PEEK 6,000 4,000 2,000■Duratron® PAI Grades 5,000 4,500 3,000��(T4203, T4503)■Techtron® PSGF PPS 5,000 4,000 750■Quadrant CPVC 5,000 2,500 ––■Semitron® ESd 410C PEI 4,000 3,000 2,000■Duratron® U1000 PEI 3,800 2,700 1,700■Nylatron® GF30 PA66 3,500 2,500 ––■Ketron® 1000 PEEK 3,500 1,750 750■Quadrant PPSU 3,000 2,200 1,500■Quadrant PSU 3,000 2,200 1,000■Quadrant PPO 3,000 1,200 ––■Quadrant PVC 2,500 1,000 ––■Ertalyte® PET-P 2,300 2,000 ––■Acetron® GP POM-C 2,200 1,800 ––■Acetron® POM-H 2,200 1,800 ––■Techtron® 1000 PPS 2,100 2,000 500■Quadrant PC 1000 2,000 1,200 ––■Nylatron® PA66/PA6 2,000 1,200 ––■Symalit® PVDF 2,000 1000 ––■Semitron® ESd 225 POM-C 1,800 1,500 ––■TIVAR® UHMW-PE 1,800 400 ––■Fluorosint® PTFE 1,500 1,000 500■Semitron® ESd 500HR PTFE 1,500 1,000 500■Symalit® ECTFE 1,000 500 ––■Proteus® HDPE 1,000 500 ––■Teflon® PTFE 500 250 100■Proteus® LDPE 500 250 ––■Proteus® PP 500 250 ––

¿Cuál es la Función Primaria

de la Parte?

Seleccionar únicamente los mate-riales clasificados arriba.

Seleccionar únicamente los materiales clasificados arriba de PV de servicio

Seleccionar únicamente los materiales clasificados arriba de presión de servicio.

¿Cuál es la Temperatura de Servicio

Continuo “Sin Carga”

Máxima? (en aire)

Para Aplicaciones de Soporte y

Desgaste, Determinar la

Presión (o Tensión) y Velocidad

P= V= PV=

Para Aplicaciones Estructurales, Determinar la

Presión (o Tensión)

Para Convertir de ºC:(ºC x 1.8) + 32 = ºF

SOPORTE Y DESGASTE

■Duratron® CU60 PBI 650°F■Duratron® PI (D7000, D7015G) 500°F■Fluorosint® PTFE 500°F■Duratron® PAI (T4301,T4501, T4540, T7130) 500°F■Ketron® 1000 PEEK 480°F■Ketron® HPV PEEK 480°F■Ketron® CA30 PEEK 480°F■Techtron® PSBG PPS 450°F■Techtron® HPV PPS 430°F■Nylatron® MC®901 PA6 260°F■Nylatron® GS PA66 220°F■Nylatron® LIG PA6 220°F■Ertalyte® PET-P / Ertalyte® TX PET-P 210°F■Quadrant Nylon 101 PA66 210°F■Nylatron® NSM PA6 200°F■Nylatron® GSM Blue PA6 200°F■Nylatron® GSM PA6 200°F■Nylatron® MC® 907 PA6 200°F■Acetron® GP POM-C / Acetron® POM-H 180°F■Acetron® AF Blend POM-H 180°F■Semitron® ESd 225 POM-C 180°F■TIVAR® UHMW-PE 180°F

PV Limitante (a Temperatura Ambiente) psi-fpm con factor de seguridad 4:1 aplicado■Duratron® CU60 PBI 37,500■Ketron® CA30 PEEK 25,000■Techtron® PSBG PPS 25,000■Duratron® PAI (T4301, T4501) 22,500■Ketron® HPV PEEK 20,000■Fluorosint® HPV 20,000■Nylatron® NSM PA6 15,000■Duratron® T7130 PAI 14,000■Techtron® HPV PPS 8,750■Ketron® 1000 PEEK 8,500■Acetron® AF Blend POM-H 8,300■Fluorosint® 500/207 PTFE 8,000■Duratron® T4540 PAI 7,500■Ertalyte® TX PET-P 6,000■Nylatron® LIG PA6 6,000■Nylatron® GSM Blue PA6 5,500■Nylatron® GS PA66 / Nylatron® GSM PA6 3,000■Nylatron® MC® 901 PA6/MC® 907 PA6 3,000■Ertalyte® PET-P 2,800■Nylon 101 PA66 2,700■Acetron® GP POM-C 2,700■Acetron® POM-H 2,700■Semitron® ESd 225 POM-C 2,000■TIVAR® UHMW-PE 2,000

El selector de material de Quadrant Engineering Plastic Products está diseñado para ayudar a simplificar la tarea algunas veces difícil al seleccionar un material termoplástico adecuado utilizando los criterios del diseño de aplicación. Este selector debe servir únicamente como guía, y no como un sustituto seguro contra fallas para una ingeniería de diseño minuciosa.Cualquier selección de material deberá ser revisada y probada perfectamente antes de su uso real.


13

Después de determinar si su aplicación es principalmente de soporte y desgaste o estructural en naturaleza, seguir esa columna específica para determinar los materiales candidatos. Los materiales que cumplen con todos sus criterios deben ser considerados como candidatos para una evaluación y prueba posterior. Si tiene cualquier duda con respecto a la utilización de este selector, contacte a Quadrant al 800-366-0300.

INSTRUCCIONES

Consultar el Diagrama de Cumplimiento Regulatorio en la página 36 de este manual para los detalles completos sobre todos los materiales.

Para la resistencia a otros químicos, consultar las páginas 32 a la 35 de este manual, o contactar al Servicio Técnico de DSM.

¿Se Requiere el Cumplimiento

de la FDA/USDA/ NSF/3A?

Sí __ No __

¿Qué Químicos Se Enfrentarán Durante el

Servicio o la Limpieza?

___Ácidos Fuertes (pH 1-3)

___Álcalis Fuertes (pH 9-14)

___Agua Caliente/Vapor

___Cloro (acuoso)

(Los tamaños adaptados incluyendo el disco y la barra tubular, también están disponibles en materiales fundidos y moldeados por compresión).

∆ Los productos son moldeados por compresión y están disponibles por lo general en varilla, placa, barra tubular y discos. Las longitudes de la varilla y el tubo varían de 3” a 12”. Los tamaños de la placa son de 12” x 12”, 13-1/4” x 14-1/4”, y 14” x 28”.

∆∆ Cumplimento con la FDA mediante pedido especial únicamente.

Nota: CF = Fibra de Carbono Reforzada GF = Fibra de vidrio Reforzada BG = Grado de soporte ESD = Disipador Electrostático CM = Moldeado por Compresión

¿Qué Forma de Material y Tamaño Se Requiere para el

Maquinado?Barra ____

Placa ____

SOPORTE Y DESGASTEMateriales en Cumplimiento con la FDA■Fluorosint® 207 PTFE■Fluorosint® HPV PTFE■Ketron® 1000 PEEK (Natural)■Techtron® HPV PPS■TIVAR® H.O.T. UHMW-PE■Nylatron® MC® 907 PA6■Nylatron® LFG PA6■Ertalyte® TX PET-P■Ertalyte® PET-P (Natural & Black)■Quadrant Nylon 101 PA66 ■Acetron® GP POM-C (Natural & Black)■Acetron® POM-H (Natural)■TIVAR® 1000 UHMW-PE (Natural)■TIVAR® Oil-Filled UHMW-PE (Brown & Grey)■TIVAR® CleanStat UHMW-PE (Black)■TIVAR® H.O.T. UHMW-PE

Ambiente QuímicoÁcidos FuertesFluorosint® PTFETIVAR® UHMW-PEKetron® 1000 PEEKKetron® CA30 PEEKKetron® HPV PEEK Techtron® HPV PPSTechtron® PSBG PPSVaporFluorosint® PTFEKetron® 1000 PEEKKetron® CA30 PEEKTechtron® HPV PPSTechtron® PSBG PPSKetron® HPV PEEKAcetron® GP POM-C

Capacidad de Tamaño BARRA PLACA (DIÁMETROS) (GROSOR)■Duratron® CU60 PBI∆ .375" – 3.75" .500" – 1.50"■Fluorosint® PTFE .50" – 8.75" .250" – 3.00"■Duratron® T4301 PAI .25" – 3.00" .250" – 1.00"■Duratron® T4501 PAI∆ 2.25" – 10.00" .375" – 1.50"■Duratron® T7130 PAI .375" – 1.50" .187" – .375"■Ketron® PEEK .125" – 6.00" .250" – 4.00"■Ketron® HPV PEEK .236" – 3.94" .197" – 2.36"■Ketron® CA30 PEEK 1.00" – 3.75" –– ■Techtron® PSBG PPS∆ 1.00" – 5.00" .375" – 1.75"■Techtron® HPV PPS .236" – 3.94" .198" – 3.15"■Nylatron® MC® 901 PA6 2.00" – 38.00" .187" – 6.00"■Nylatron® GS PA66 .062" – 2.00" .031" – 2.00"■Nylatron® LIG PA6 2.00" – 38.00" .187" – 6.00"■Ertalyte® PET-P .375" – 7.08" .078" – 4.00"■Ertalyte® TX PET-P .394" – 7.88" .315" – 3.94"■Quadrant Nylon 101 PA66 .062" – 6.00" .031" – 3.00"■Nylatron® NSM PA6 2.00" – 38.00" .187" – 4.00"■Nylatron® GSM Blue PA6 2.00" – 38.00" .187" – 6.00"■Nylatron® GSM PA6 2.00" – 38.00" .187" – 6.00"■Nylatron® MC® 907 PA6 2.00" – 38.00" .187" – 6.00"■Acetron® GP POM-C .062" – 12.00" .031" – 4.50"■Acetron® POM-H .25" – 8.00" .250" – 4.00"■Acetron® AF Blend POM-H .187" – 6.00" .250" – 3.00"■Semitron® ESd 225 POM-C .187" – 6.00" .250" – 4.00"■TIVAR® UHMW-PE .25" – 10.00" .062" – 6.00"

Álcalis FuertesTIVAR® UHMW-PEKetron® 1000 PEEKKetron® CA30 PEEKKetron® HPV PEEKTechtron® HPV PPSTechtron® PSBG PPSFluorosint® PTFECloro (Acuoso)Fluorosint® PTFETIVAR® UHMW-PE Ketron® 1000 PEEK Ketron® CA30 PEEKKetron® HPV PEEKErtalyte® PET-PErtalyte® TX PET-P

MEJOR

MEJOR

ESTRUCTURALMateriales en Cumplimiento con la FDA■Techtron® 1000 PPS■Duratron® U1000 PEI (Natural & Black) ■Quadrant PPSU (Natural & Black) ■Quadrant PSU ■Symalit® PVDF■Quadrant PC 1000 (Special Order Only) ■Sanalite® HDPE Cutting Board (Natural & Black)■Sanalite® PP Cutting Board (Natural Only)■Proteus® PP Homopolymer (Natural)■Proteus® PP CoPolymer (Natural)■Proteus® PP (White)■Proteus® HDPE (Natural)■Proteus® LDPE (Natural)Ambiente QuímicoÁcidos FuertesSymalit® PVDFFluorosint® PTFETIVAR® UHMW-PESymalit® ECTFEProteus® HDPE/LDPEProteus® PPKetron® 1000 PEEKTechtron® 1000 PPSTechtron® PSGF PPSQuadrant PPSUDuratron® U1000 PEIQuadrant PC 1000Quadrant PSUVapor Symalit® PVDF Fluorosint® 500 PTFESymalit® ECTFEQuadrant PVCQuadrant CPVCKetron® 1000 PEEK Techtron® 1000 PPSQuadrant PPSUDuratron® U1000 PEIQuadrant PSU

Capacidad de Tamaño

Álcalis FuertesTIVAR® UHMW-PEKetron® 1000 PEEKTechtron® PPS ProductsQuadrant PPSUQuadrant PPOQuadrant PSUTeflon® PTFEFluorosint® PTFE

Cloro (Acuoso)TIVAR® 1000 PEKetron® 1000 PEEKTechtron® PPS ProductsErtalyte® PET-PQuadrant PPSUDuratron® U1000 PEITeflon® PTFEFluorosint® 500 PTFE

BARRA PLACA (DIÁMETROS) (GROSOR)■Duratron® CU60 PBI∆ .375" – 3.75" .500" – 1.50"■Fluorosint® PTFE .50" – 8.75" .250" – 3.00"■Duratron® T4203 PAI .062" – 2.00" .250" – 1.25"■Duratron® T4503 PAI∆ 2.25" – 10.00" –– ■Duratron® T5030 PAI .375" – 1.50" .187" – .375"■Semitron® ESd 500HR PAI –– .250" – 2.00"■Ketron® 1000 PEEK .125" – 6.00" .250" – 4.00"■Ketron® CA30 PEEK .236" – 3.15" .197" – 2.36"■Ketron® CM CA30 PEEK∆ 1.00" – 3.55" ––■Ketron® GF30 PEEK .236" – 4.00" .197" – 2.36"■Ketron® CM GF30 PEEK∆ 1.00" – 1.625" ––■Techtron® PSGF PPS∆ 1.00" – 4.00" .375" – 2.00"■Techtron® 1000 PPS .250" – 5.00" .250" – 2.00"■Semitron® ESd 410C PEI .375" – 3.00" .375" – 2.00"■Duratron® U1000 PEI .125" – 8.00" .250" – 4.00"■Duratron® U2300 PEI .500" – 6.00" .375" – 3.00"■Quadrant PPSU .250" – 8.00" .250" – 3.00"■Quadrant PSU .250" – 6.00" .250" – 3.00"■Symalit® PVDF –– .125" – 1.00"■Symalit® ECTFE –– .125" – 1.00"■Quadrant PC 1000 .062" – 6.00" .250" – 3.00"■Nylatron® GF30 PA66 .394" – 7.92" .394" – 3.94"■Quadrant CPVC –– .250" – 2.00"■Quadrant PPO .250" – 6.00" .250" – 3.00"■Proteus® HDPE / PP –– .062" – 3.00"■Sanalite HDPE / PP –– .250" – 1.00"■Proteus® LDPE –– .062" – 1.00"■Quadrant PVC –– .062" – 2.00"

MEJOR

MEJOR

14

SELECCIÓN DE MATERIALES[

Seleccione un material con el coeficiente más bajo de expansión térmica lineal (pulg./ pulg./ºF) o absorción de agua más baja.

Seleccione el material más resistente al impacto si la rigidez es importante.

¿Es Importante la Estabilidad Dimensional

Sobre un Rango de

Temperatura?

¿Es Importante la Rigidez o la

Resistencia al Impacto en el

Uso?

SOPORTE Y DESGASTE

Estabilidad

Rigidez o Resistencia al Impacto

Materiales RígidosTechtron® HPV PPSNylatron® MC901 PA6Nylatron® MC907 PA6Nylatron® GSM PA6Nylatron® GSM Blue PA6TIVAR® 1000 UHMW-PERigidez PromedioQuadrant Nylon 101 PA66 Nylatron® NSM PA6Acetron® GP POM-CAcetron® POM-H Acetron® AF Blend POM-HSemitron® ESd225 POM-CErtalyte® TX PET-PFluorosint® 500 PTFEFluorosint® 207 PTFEKetron® HPV PEEKKetron® 1000 PEEKDuratron® PAI (T4301, T4501)Materiales Sensibles a EntallaNylatron® GS PA66Ertalyte® PET–PTechtron® PSBG PPSDuratron® CU60 PBI

MEJOR

Absorción de H2O. CLTE (Saturación)Duratron® CU60 PBI 1.3 x 10-5 5.00*Duratron® PAI (T4301, T4501) 1.4 x 10-5 1.50Techtron® PSBG PPS 1.7 x 10-5 0.03Ketron® CF30 PEEK 1.7 x 10-5 0.50Ketron® HPV PEEK 1.7 x 10-5 0.30Fluorosint® 500 PTFE 2.1 x 10-5 0.30Ketron® 1000 PEEK 2.6 x 10-5 0.50Techtron® HPV PPS 3.3 x 10-5 0.10Ertalyte® PET-P 3.3 x 10-5 0.90Nylatron® MC® 901/907 PA6 3.5 x 10-5 7.00Nylatron® GSM PA6 3.5 x 10-5 7.00Nylatron® GS PA66 4.0 x 10-5 7.00Ertalyte® TX PET-P 4.5 x 10-5 0.50Acetron® POM-H 4.7 x 10-5 0.90Acetron® AF Blend POM-H 5.0 x 10-5 1.00Nylatron® NSM PA6 5.0 x 10-5 7.00Acetron® GP POM-C 5.4 x 10-5 0.90Quadrant Nylon 101 PA66 5.5 x 10-5 7.00Fluorosint® 207 PTFE 5.7 x 10-5 2.00Nylatron® LIG PA6 5.8 x 10-5 6.00Nylatron® GSM Blue PA6 5.9 x 10-5 7.00TIVAR® UHMW-PE 9.2 x 10-5 0.01Semitron® ESd 225 POM-C 9.3 x 10-5 8.00

* Las aplicaciones que requieren Celazole* PBI son típicamente secas debido a las altas temperaturas.

ESTRUCTURAL

Estabilidad

Rigidez o Resistencia al Impacto

Materiales RígidosQuadrant PPSUQuadrant PC 1000Symalit® PVDFSymalit® ECTFEProteus® LDPEProteus® PP - CoPolymerQuadrant PPORigidez PromedioDuratron® PAI (T4203, T4503, T5030, T5530)Duratron® U1000 PEITechtron® 1000 PPSQuadrant PSUProteus® HDPEProteus® PP - HomopolymerQuadrant CPVCMateriales Sensibles a EntallaNylatron® GF30 PA66Quadrant PVCSemitron® ESd 410C PEIDuratron® U2300 PEIKetron® GF30 PEEK Ketron® CF30 PEEK Techtron® PSGF PPSDuratron® CU60 PBI

Absorción de H2O CLTE (Saturación)

Duratron® CU60 PBI 1.3 x 10-5 5.00*Duratron® U2300 PEI 1.1 x 10-5 0.90Duratron® PAI (T4203, T4503) 1.3 x 10-5 1.50Ketron® GF30 PEEK 1.4 x 10-5 0.50Semitron® ESd 410C PEI 1.8 x 10-5 1.25Fluorosint® 500 PTFE 2.1 x 10-5 0.30Techtron® PSGF PPS 2.5 x 10-5 0.03Techtron® 1000 PPS 2.8 x 10-5 0.03Nylatron® GF30 PA66 3.1 x 10-5 7.00Quadrant PPSU 3.1 x 10-5 1.10Duratron® U1000 PEI 3.1 x 10-5 1.25Quadrant PSU 3.1 x 10-5 0.60Quadrant PVC 3.2 x 10-5 0.01Quadrant CPVC 3.4 x 10-5 0.01Quadrant PPO 3.6 x 10-5 0.01Quadrant PC 1000 3.9 x 10-5 0.40Proteus® PP 4.3 x 10-5 0.01Semitron® ESd 500HR PTFE 5.7 x 10-5 2.00Proteus® LDPE 6.0 x 10-5 0.01Symalit® PVDF 6.6 x 10-5 0.05Symalit® ECTFE 6.6 x 10-5 0.01Proteus® HDPE 6.7 x 10-5 0.01

MEJOR


15

ESTRUCTURALFactor de Costo Relativo

Semitron® ESd 520HR PTFE 36.4Ketron® GF30 PEEK 34.0Duratron® PAI (T4203, T4503) 28.1Semitron® ESd 410C PEI 17.3Techtron® 1000 PPS 15.9Quadrant PPSU 9.0Techtron® PSGF PPS 8.1Duratron® U2300 PEI 7.0Nylatron® GF30 PA66 4.5Quadrant PSU 4.0Duratron® U1000 PEI 3.9Teflon® PTFE 3.0Quadrant PC 1000 1.7 Symalit® PVDF 2.8Symalit® ECTFE 2.8Quadrant CPVC 1.2Quadrant PPO 1.5Proteus® PP 0.3Proteus® HDPE 0.2Sanalite® HDPE / PP 0.3Proteus® LDPE 0.3Quadrant PVC 1.1

Todos los costos son cálculos relativos al Nylon 101 PA66. Favor de observar que la dis-ponibilidad del tamaño y las for-mas netas aproximadas pueden reducir el costo del material.

¿Qué Materiales Cumplen con los Requerimientos de Rendimiento

y Ofrecen el Mejor Valor?

Selección de Material: 1.______________ 2.______________ 3.______________ (1ª opción) (Alternativa) (Alternativa)

Para otras condiciones ambientales especiales (es decir, Radiación, Disipación Estática, etc.), favor de llamar al Grupo de Servicio Técnico de Quadrant al1-800-366-0300.

SOPORTE Y DESGASTEFactor de Costo Relativo

Duratron® CU60 PBI 76.4 Ketron® CA30 PEEK 55.0 Ketron® HPV PEEK 30.3Duratron® PAI (T4301, T4501) 28.1 Techtron® HPV PPS 22.0Ketron® 1000 PEEK 19.8 Techtron® PSBG PPS 17.8 Fluorosint® PTFE 12.1 Semitron® ESd 225 POM-C 3.3Acetron® AF Blend POM-H 3.5Ertalyte® TX PET-P 1.8Ertalyte® PET-P 1.6Nylatron® NSM PA6 1.4 Acetron® GP POM-C 1.2 Acetron® POM-H 1.2Nylatron® GSM Blue PA6 1.2Nylatron® GS PA66 1.0Nylatron® GSM PA6 1.0Nylatron® LIG PA6 1.2Nylatron® MC907 PA6 1.0 Nylatron® MC901 PA6 1.0 Quadrant Nylon 101 PA66 1.0 TIVAR® UHMW-PE 0.5

Note: CF = Fibra de Carbono Reforzada GF = Fibra de Vidrio Reforzada BG = Grado de Soporte ESD = Disipador Electrostático CM = Moldeado por Compresión

16

Los termoplásticos de ingeniería se utilizan comúnmente como cojinetes en maquinaria recién diseñada y existente para reemplazar:

cojinetes con elemento de rodillo

cojinetes planos metálicos almohadillas deslizantesmetales suaves como por ejemplo bronce y aleaciones de plomoCon las propiedades de baja fricción inherente a los plásticos, los diseñadores con frecuencia eliminan la necesidad de lubricación externa reduciendo al mismo tiempo el daño potencial a las superficies de contacto. La selección de un material de soporte de plástico apropiado requiere la consideración de la presión de la unidad de aplicación, la velocidad lineal calculada, la temperatura ambiental y el tiempo del ciclo de operación. Otros requerimientos de aplicaciones especiales, como por ejemplo la resistencia química, la estabilidad dimensional y la resistencia al impacto también deben tomarse en consideración antes de la selección final del material.

Después de elegir un material apropiado, se requiere el diseño del cojinete (especialmente el espacio libre de funcionamiento para cualquier cojinete liso).

MedicióndelPVOperativo

Determinación de la Velocidad de SuperficiePara los cojinetes de manguito, se utiliza la fórmula V = 0.262 x rpm x D para determinar la velocidad de la superficie en fpm, a partir del diámetro del eje, “D” (pulgadas) y las revoluciones del eje por minuto, o rpm. Para el movimiento lineal, la velocidad de la superficie es la velocidad a la cual la superficie deslizante se mueve a través de la superficie de contacto.

Determinación de la Presión de la UnidadLa presión de la unidad “P” se calcula rápidamente para superficies de desgaste planas y cojinetes de manguito. Para las superficies de un cojinete plano, P es simplemente la carga total (libras) dividida entre el área de contacto total expresada en pulgadas cuadradas (pulg²). Para los cojinetes de manguito, P se calcula dividiendo la carga total sobre el cojinete entre el área proyectada de la superficie del cojinete. El área proyectada de los cojinetes de manguito se calcula multiplicando el diámetro interior del cojinete (pulgadas) por la longitud del cojinete (pulgadas), Ver Figura 14.

NOTADEDISEÑO La presión de unidad máxima siempre debe ser menor que la

resistencia a la compresión de un material seleccionado. Una buena práctica de diseño es utilizar la “tensión de trabajo” enlistada en la página 12 de este manual como la presión de unidad máxima para un cojinete de plástico.

Un material termoplástico debe tener suficiente capacidad estructural y térmica para soportar la operación en el PV de la aplicación dada. Esta capacidad se mide como el PV Limitante del material (LPV). Este término se reporta comúnmente como un valor solo a pesar de que puede variar por una velocidad y carga extremas.

AplicacióndelFactorPVLa Tabla 3 presenta los valores de LPV para diferentes materiales de cojinetes de plástico de Quadrant. El LPV es el PV máximo que un material dado puede resistir a 75ºF, operando de manera continua sin lubricación. El LPV básico tomado de esta tabla debe modificarse para compensar las temperaturas ambientales diferente a 75ºF, y para el tiempo del ciclo, si no se requiere una operación continua.

La modificación del LPV se logra multiplicando por los factores de corrección (“H” y “C”) obtenidos de las Figuras 15 y 16. Cuando la temperatura ambiental es de aproximadamente 75ºF, H=1 y cuando los cojinetes operan continuamente, C=1. Por lo tanto, el LPV de acuerdo con lo enlistado en la Tabla 3 puede utilizarse como PVa.

NOTADEDISEÑO � La lubricación continua, incluyendo aceite, grasa y agua

incrementa en gran medida los límites de servicio de los cojinetes termoplásticos. Por lo general se sugiere una lubricación para velocidades mayores a 400 fpm.

DISEÑO DE COJINETES[

Cojinete

Área Proyectada

Diámetro Interior

Longitud

Fig. 14

➜

➜

➜

➜

Tabla 3 : PV Limitante (LPV) Básico para el Material del Cojinete de Quadrant

∆ El valor representa el LPV para una parte maquinada sin poscura-do después del maquinado. Las partes poscuradas maquinadas a partir de Duratron® PAI extruido o moldeado por inyección incre-mentan de manera significativa el LPV hasta 45,000

∆∆ A velocidades de la superficie menores a 20 pies/minuto, el LPV (PV Limitante Básico) puede duplicarse.

Operación sin lubricación y con temperatura ambiental de 75ºF. Las unidades de LPV son (PSI)(FPM). (Factor de Seguridad 4:1 aplicado) PVL

Material No Lubricado Duratron® D7015G PI 40,000 Duratron® PBI 37,500

Ketron® CM HPV PEEK 35,000 Techtron® PSBG PPS 25,000 Duratron® T4301/T4501 22,500∆

Fluorosint® HPV PTFE 20,000 Ketron® HPV PEEK 20,000 Nylatron® NSM PA6 15,000∆∆

Techtron® HPV PPS 8,750 Ketron® 1000 PEEK 8,500

Acetron® AF Blend POM-H 8,300 Fluorosint® 207 PTFE / 500 PTFE 8,000 Ertalyte® TX PET-P 6,000 Nylatron® GSM Blue PA6 5,500 MC® Nylons / Nylatron® GS / GSM 3,000 Ertalyte® PET–P 2,800 Quadrant Nylon 101 PA66 2,700 Acetron® POM-C/POM-H 2,700


Cuando la temperatura ambiental (temperatura de los alrededores, no el calor generado en el cojinete por la operación) es mayor o menor a 75ºF, las capacidades de PV cambian.

Como las temperaturas ambientales superiores o inferiores a 75ºF afectan la elevación de temperatura permitida y la capacidad de carga de los cojinetes termoplásticos, utilizar la Figura 15 para compensar el PV por variaciones en la temperatura ambiental.

PVa = PV x H

Los porcentajes de generación de calor y disipación de calor determinan en gran medida el rendimiento de los cojinetes de plástico. Si la operación es intermitente mas que continua, el porcentaje de generación de calor se reduce a pesar de que el porcentaje de disipación de calor permanece constante.

Instrucciones para el uso de la Figura 16

Localizar el período operativo o período de “encendido” en la escala horizontal. Leer hacia arriba para intersectar con la curva apropiada. Si el período de apagado es el mismo que el período de encendido, utilizar la curva (1X). Si el período de apagado es dos veces el período de encendido, utilizar la curva (2X). Interpolar de manera conservadora. Por ejemplo, si el período de apagado es tres y media veces el período de encendido, utilizar la curva (3X).

PVa = PV x C

CorreccióndeTemperaturaAmbiental(H) CorreccióndeTiempodelCiclo(C)

CORRECCIÓNDETEMPERATURAAMBIENTAL“H”VSTEMPERATURAAMBIENTAL

Nylons MC®, Nylatron® GSM/NSM Nylatron® GS / Quadrant Nylon 101 PA66 / Acetal / Ertalyte® PET-P Duratron® PAI (todos los tipos excepto 5030 y 5530), Duratron® CU60 PBI, Fluorosint® 500 PTFE & 207

1.4

1.2

1.0

.8

.6

.4

.2

0

Cor

recc

ión

de T

empe

ratu

ra A

mbi

enta

l “H

”

Temperatura Ambiental, ºF

0 100 200 300 400 500

Fig. 15

CORRECCIÓNDETIEMPODELCICLO“C”VS.PERÍODOOPERATIVO

10

8

6

4

2

0

Cor

recc

ión

de S

ervi

cio

Inte

rmite

nte

C

Período Operativo

1 2 3 6 10 30 1 2 4 6 9Segundos Minutos

4x

3x

2x

1x

Fig. 16

TIVAR®UHMW-PEEspecificacionesdeDiseñoparaBujes/Cojinetes

Presión de ajuste en los Cojinetes TIVAR® UHMW-PE:

• Incrementar de 0.8 a 1.0% al D.E. (diámetro exterior) sobre el cojinete:

(D.E.b – D.I.h) / D.I.h x 100 = 0.8% a 1.0%

D.E.b = Diámetro exterior del cojinete

D.I.h = Diámetro Interior de acoplamiento al alojamiento

• La longitud al diámetro del cojinete (Fig. 1B) debe ser igual o menor a 1.5: L/D.Eb ≤ 1.5

• Para la presión de ajuste dentro de un alojamiento, por cada 0.004” o 0.10mm incrementados al D.E. nominal del cojinete, el D.I. del cojinete se cerrara 0.001” o 0.02mm.

Diámetros Flecha/Cojinetes de TIVAR® UHMWPE:

• Para producir un ajuste libre, incrementar 0.001” (0.03mm) el Diámetro Interior nominal del cojinete, para flechas menores a 1” o 25mm.

• Para producir un ajuste apretado en flechas de 1” (25mm) o mayores, incrementar 0.003” (0.07mm) el Diámetro Interior nominal del cojinete por cada 1” (25mm).

• Cuando se diseñe un cojinete de TIVAR®, se recomienda que el espesor de la pared del cojinete sea una décima parte del diámetro de la flecha.

• Para condiciones de impacto, incrementar el espesor de la pared y reducirlo para aplicaciones cercanas al limite PV.

• Es recomendable que la longitud de un cojinete de TIVAR® UHMW-PE sea igual al diámetro de la flecha a menos que este bajo alta carga y requiera mayor área de carga para resistir el desplazamiento.

LD

Fig. 1B

>> DIMENSIONAMIENTO DE COJINETES DE PLÁSTICO

DISEÑO DE COJINETES[

18

En varias aplicaciones de cojinetes, el grosor de pared nominal es prescrito por la geometría del equipo existente. El cojinete de plástico está diseñado a partir de las dimensiones del eje y la envuelta.

Cuando se diseña un nuevo equipo, el ingeniero tiene una gran libertad para establecer el grosor de la pared nominal. La Figura 17 sugiere un rango de grosores de pared nominal para diferentes diámetros del eje. Se recomiendan paredes máximas para cojinetes sujetos a condiciones de impacto severas, paredes mínimas para cojinetes que operan cerca del PV máximo recomendado del material.

Relación de Longitud / Diámetro del CojineteLa relación de la longitud del cojinete con el diámetro del eje tiene un efecto notorio sobre la fricción del cojinete. Para una relación de 1:1 (longitud del cojinete igual al diámetro del eje), la fricción es generalmente menor. A medida que la longitud del cojinete se incrementa a dos o tres veces el diámetro del eje, existe un aumento de fricción y una probabilidad creciente de calentamiento local debido al defecto de circularidad y vibración del eje. Por otro lado, los cojinetes muy pequeños con frecuencia son difíciles de retener dentro de la envuelta del cojinete.

Espacio LibreEl espacio libre ha sido el problema menos entendido y más frecuentemente enfrentado en el diseño de cojinetes de plástico. La mayoría de las fallas de

los cojinetes de plástico son provocadas por un espacio libre insuficiente.

Los espacios libres del cojinete de plástico son mucho mayores que los recomendados para los cojinetes metálicos. Los cojinetes metálicos instalados con un espacio libre excesivo con frecuencia provocan vibraciones en el eje y rayado (brinelación) del cojinete y el eje. Los plásticos, por otro lado, son mucho más elásticos, resisten el rayado y amortiguan la vibración del eje.

El espacio libre operativo total se obtiene sumando tres tolerancias. El espacio libre operativo total se suma posteriormente al diámetro interno del cojinete nominal (diámetro del eje) para obtener el diámetro interior real o de diseño del cojinete. Espacio libre operativo total = a1 + a2 + a3, donde:

a1 = Tolerancia del eje básica (obtener valor de la Figura 18).

a2 = Tolerancia del grosor de la pared (una función del material del cojinete, el grosor de la pared del cojinete, y la temperatura operativa ambiental) (obtener el factor de la pared de la Tabla 4 y multiplicar por el grosor de la pared nominal para obtener a2).

a3 = Se utiliza únicamente cuando el cojinete se ajusta a presión. Observar que a3 es igual que la interferencia de ajuste a presión recomendado (obtener de la Figura 19).

1.0

.8

.6

.4

.2

0Gro

sor

de P

ared

(pul

gada

s)

Diámetro del Eje (pulgadas)

0 2 4 6 8 10

Cojinetes sujetos a impacto

Condiciones promedio

Cojinetes que Operan Cerca de la Máxima

Presión de Unidad Recomendada

Fig. 17 - GROSOR DE PARED NOMINAL SUGERIDO

Fig. 18 - TOLERANCIA DEL EJE (a1) VS. DIÁMETRO DEL EJE

75° 100° 125° 150° 175° 200° 225° 250° 275° 300° 350° 400° 450° 500°

Quadrant Nylon 101 PA66/Acetron® POM .018 .021 .023 .026 .028 .031 .033 .036 .038 Grado Nylatron® PA6 .015 .016 .018 .019 .021 .023 .024 .026 .026 Nylatron® GS, Ertalyte® PET-P .013 .015 .016 .018 .020 .022 .023 .025 .027 Fluorosint® PTFE .007 .007 .008 .008 .009 .009 .010 .010 .011 .011 .012 .013 .014 .015 Ketron® HPV PEEK, Techtron® HPV PPS .007 .007 .008 .008 .009 .009 .010 .010 .011 .011 .012 .013 .014 .015 Grado Conjinete Duratron® PAI .007 .007 .008 .008 .009 .009 .010 .010 .011 .011 .012 .013 .014 .015 Duratron® CU60 PBI .007 .007 .008 .008 .009 .009 .010 .010 .011 .011 .012 .013 .014 .015

Nota: Para temperaturas diferentes a las proporcionadas, utilizar la siguiente temperatura más alta que aparece en la tabla.

Tabla 4 : Factor de la pared para materiales del cojinete de plástico en diferentes temperaturas ambientales – para cálculo de (a2) (pulgadas)

Los materiales TIVAR® UHMW-PE tienen menor resistencia mecánica que otros cojinetes termoplásticos tradicionales. Como resultado, por favor revise las especificaciones de diseño de los bujes/cojinetes en la página 17.

NOTADEDISEÑO

Diámetro del Eje (pulgadas)

Tole

ranc

ia d

el E

je a

1 (m

ils)


La tolerancia básica del eje (a1) es la misma para todos los materiales del cojinete de plástico y depende únicamente del diámetro del eje que se va a soportar. La Figura 18 fue desarrollada a partir de los datos de aplicación sobre cojinetes de plástico.

La tolerancia del grosor de la pared (a2) se deriva de los coeficientes de expansión térmica para los materiales del cojinete de plástico. Cada plástico reacciona a las temperaturas cambiantes en un porcentaje característico. Mientras más gruesa sea la pared del cojinete, existirá más material disponible para expandirse con una temperatura mayor. De esta manera, la Tabla 4 demuestra que con temperaturas ambientales más altas y/o paredes del cojinete más gruesas, será mayor el espacio libre operativo requerido.

Ajuste a Presión Dentro de la Envuelta MetálicaCuando los cojinetes de plástico se ajustan a presión dentro de las envueltas metálicas o retenedores, debe utilizarse una interferencia recomendada (Figura 19) para garantizar que el buje quede asegurado adecuadamente para resistir la rotación con el eje. Durante el ajuste a presión, el cojinete de plástico se adapta al diámetro interno de la envuelta, por lo tanto, el diámetro interno del cojinete se cierra dentro. El cierre del diámetro interno será aproximadamente equivalente a la interferencia del ajuste a presión. El cierre se compensa con un espacio libre adicional del diámetro externo equivalente a la interferencia (a3).

EjesyPartesenContactoLos ejes y las partes en contacto tienen un mejor funcionamiento si están fabricadas con acero endurecido y acero rectificado. Las superficies de acero no endurecidas se desgastarán rápidamente en muchas aplicaciones, particularmente si no están lubricadas. Por lo general, se suministra una línea de ejes comerciales con una dureza de superficie de Rockwell C-55, a pesar de que las líneas de ejes con durezas Rockwell hasta de C-35 funcionarán de manera satisfactoria. Los ejes y las partes en contacto de acero inoxidable deben especificarse en un grado endurecible. En general, los grados de acero inoxidable más duros como el 316 se sugieren sobre los grados 303/304.

Las partes metálicas de contacto deben tener una superficie lisa obtenida mediante trituración o cromado de la superficie. La línea de ejes comercial por lo general tiene un terminado de 16 RMS a pesar de que un acabado de 32 RMS o más grueso funcionará en muchas aplicaciones. El acabado del cojinete de plástico no es importante y puede ser tan grueso como 125 RMS.

NOTADEDISEÑO

• Si su cojinete se va a lubricar con agua y está fabricado de un nylon de Quadrant Engineering Plastic Products, debe añadirse un espacio libre adicional para la expansión por humedad del nylon. Utilizar espacios libres inferiores sin tomar en cuenta los diámetros del cojinete. Observar que a medida que se incrementa el grosor de la pared, también aumenta el espacio libre por humedad en cantidades progresivamente más pequeñas. Esto se debe a la resistencia creciente de las secciones más gruesas a la penetración por humedad.

Espacio libre de expansión por humedad (únicamente si se trata de un cojinete de nylon lubricado con agua). Si el grosor de la pared del cojinete en pulgadas es:

1/8” el espacio libre en pulgadas es 0.012” 3/16” el espacio libre en pulgadas es 0.017” 1/4” el espacio libre en pulgadas es 0.021” 3/8” el espacio libre en pulgadas es 0.026” 1/2” el espacio libre en pulgadas es 0.030” 3/4” el espacio libre en pulgadas es 0.032” 1” + el espacio libre en pulgadas es 0.033”

• Los materiales no hidroscópicos como el Ertalyte® PET-P y el Acetron® GP POM-C pueden ofrecer una resistencia al desgaste mejorada en ambientes húmedos.

• Los materiales lubricados internamente como el Nylatron® NSM PA6, Nylatron® GSM Azul y el Ertalyte® TX ofrecen el costo más bajo en uso cuando el PV es menor que el PVL.

Fig. 19 - INTERFERENCIA DE AJUSTE A PRESIÓN RECOMENDADA (A3) CONTRA DIÁMETRO INTERNO DE LA ENVUELTA

Temperatura Coeficiente Resistencia Factor de Servicio PV Factor de Fricción a la de Material Continuo Limitante “k” (Dinámico) Compresión Costo

TIVAR® 1000 UHMW-PE 180 2,000 111 0.12 3,000 0.5 Acetron® GP POM-C 180 2,700 200 0.25 15,000 1.2 Acetron® POM-H 180 2,700 200 0.25 16,000 1.2 Acetron® AF Blend POM-H 180 8,300 60 0.19 16,000 3.5 Semitron® ESd 225 POM-C 180 2,000 30 0.29 8,000 3.3 Nylatron® 703XL PA6 200 17,000 26 0.14 10,000 1.5 Nylatron® GSM Azul PA6 200 5,500 65 0.18 13,000 1.0 Quadrant Nylon 101 PA66 200 2,700 80 0.25 12,500 1.0 Nylatron® MC 907 PA6 200 3,000 100 0.20 15,000 1.0 Nylatron® GSM PA6 200 3,000 90 0.20 14,000 1.0 Nylatron® GS PA66 200 3,000 90 0.20 16,000 1.0 Nylatron® NSM PA6 200 15,000 12 0.18 14,000 1.4 Ertalyte® PET-P 210 2,800 60 0.20 15,000 1.6 Ertalyte® TX PET-P 210 6,000 35 0.19 15,250 1.8 Nylatron® LIG/LFG PA6 220 6,000 90 0.14 13,500 1.0 Nylatron® MC® 901 PA6 260 3,000 100 0.20 15,000 1.0 Techtron® HPV PPS 430 8,750 62 0.20 15,500 22 Techtron® PSBG PPS 450 25,000 800 0.20 15,000 17 Ketron® 1000 PEEK 480 8,500 375 0.40 20,000 19 Ketron® CA30 PEEK 482 25,000 150 0.20 29,000 55 Ketron® HPV PEEK 482 20,000 100 0.21 20,000 30 Duratron® T4301 PAI 500 22,500 10 0.20 22,000 28 Duratron® T4501 PAI 500 22,500 45 0.20 16,000 28 Fluorosint® 500 PTFE 500 8,000 600 0.15 4,000 12 Fluorosint® 207 PTFE 500 8,000 30 0.10 3,800 12 Fluorosint® HPV PTFE 500 20,000 38 0.15 3,000 12 Duratron® D7015G PI 500 40,000 10 0.25 25,000 63 Duratron® CU60 PBI 600 37,500 60 0.24 50,000 76

Comparación de Propiedades de Soporte y Desgaste

------- O -------- Nylatron® PA66 / Acetron®

-- -- -- -- -- Nylatron® PA6 / Nylatron® GS PA66- - - - - - - - - - Fluorosint® / Ketron® / Techtron® / Duratron® PAI

Diámetro Interno de la Envuelta (pulgadas)

Inte

rfere

ncia

del

Aju

ste

a P

resi

ón (m

ils)

>> HOJA DE TRABAJO DE DISEÑO[DISEÑO DE COJINETES

20

Esta hoja de trabajo se aplica para cojinetes de manguito únicamente. Si el cojinete tiene otra configuración, esquematizar y anotar todas las dimensiones y enviar un fax al Servicio Técnico de Quadrant al (610) 320-6866.

INFORMACIÓNREQUERIDA

Pared interior de la envuelta ___________________ pulg.

Diámetro del eje _____________________________ pulg.

Longitud ___________________________________ pulg.

Rpm del eje _________________________________

Carga del cojinete ___________________________ lbs.

Número de cojinetes/eje ______________________

Temperatura ambiental _______________________ °F

Ciclo – Continuo _________________________

– Intermitente _______________________

– Tiempo encendido ___ Tiempo apagado ____

¿Está lubricado el cojinete? ____________________________

¿Cómo? ___________________________________

___________________________________________

___________________________________________

DeterminacióndePV

Área proyectada

Diámetro Interno del Cojinete ____________ x Longitud ____________

= pulg. cuadradas

Presión

Carga del Cojinete _____________ ÷ Área proyectada ______________

= psi

Velocidad

0.262 x ______________ rpm x Diámetro del eje ______________

= fpm

(Nota: no exceder 400 fpm de velocidad)

PV – PV impuesto sobre cojinete

______________ psi x ______________ fpm ______________

= PV

Consultar Tabla 3 en la página 16 para PV Limitante

Lubricado ______________

No Lubricado ______________

Material Seleccionado _________________________________________

Correcciones para PV Limitante – Consultar página 17 (Figuras 15 y 16) Figura 15 – Corrección de Temperatura H =

Figura 16 – Corrección de Tiempo del Ciclo C =

Corrección de PV

PV Limitante __________ x Temp. (H) __________ x Ciclo (C) __________

= Límite PV

Si el PV impuesto es menor que el límite de PV para el material seleccionado, el cojinete funcionará.

EspacioLibreOperativoTotal

a1 + a2 + a3

a1 = Figura 18 (página 18) a2 = Tabla 4 (página 18) para temperatura ambiental a 90ºF

Pared del cojinete ( DE – DI )

x Factor de temperatura para el material

a3 = Figura 19 (página 19) – se utiliza si el cojinete se ajusta a presión

DimensióndelCojinete

Diámetro de la envuelta ______________ +a3 ______________

= Diámetro externo del cojinete

Diámetro del eje _______ + a1 _______ + a2 _________ + a3 _________

= Diámetro interno del cojinete

Si es va a utilizar un cojinete de nylon en un ambiente lubricado con agua, sumar el factor proporcionado en las Notas de Diseño en la página 19 al Diámetro Interno del cojinete para permitir la absorción de humedad. – ____________ + Espacio libre de absorción de humedad ___________

= Diámetro interno del cojinete

Longitud de la envuelta _______________________________

DimensionesyTolerancias

Diámetro Externo = ____________ ±0.004 or ± 0.001 pulg/pulg de diámetro

Diámetro Externo =

+ 0.008 Diámetro Interno = ____________ - 0.000 or + 0.002/ - 0.000 pulg/pulg de diámetro

Diámetro Interno =

Longitud = ______________ ±0.010 or ± 0.001 pulg/pulg de longitud

Longitud =

Se aplicará la mayor de las tolerancias.

+_

+_ 0.000”

+_

( )= 2

21

DISEÑO DE RODILLOS/RUEDAS[Los rodillos y ruedas de plástico rígido se especifican comúnmente en lugar de los metálicos. Las características no abrasivas y amortiguadoras de la vibración de los rodillos/ruedas de plástico dan como resultado una operación más silenciosa. Las opciones de material típicas para rodillos/ruedas de plástico rígido son:

• Tipos Acetron® POM

• Tipos Nylatron® PA

• Tipos Ertalyte® PET-P

Los plásticos rígidos también están reemplazando a los elastómeros elásticos tradicionales como por ejemplo el poliuretano y la goma vulcanizada. Los plásticos rígidos se eligen por su coeficiente más bajo de resistencia a la rodadura.

Para determinar la conveniencia de un rodillo/rueda de plástico rígido, se debe considerar:

• Carga sobre el rodillo/rueda

• Velocidad del rodillo/rueda

• Temperatura alrededor y sobre el rodillo/rueda

• Ciclo de trabajo del rodillo/rueda – ya sea estacionario o giratorio

• Propiedades de termofluencia y fatiga del material del rodillo/rueda

Las propiedades de termofluencia y fatiga tienen un papel importante en la prevención de puntos planos, agrietamiento y ablandamiento de los rodillos/ruedas en el uso final.

El primer paso para calcular la conveniencia es determinar la capacidad de carga del material propuesto. La ecuación de la capacidad de carga depende de la geometría y configuración de las ruedas/rodillos. Las ecuaciones de la capacidad de carga se proporcionan en la página 22 para tres configuraciones:

(1) rodillo sobre una superficie plana (Figura 20a.)

(2) rodillo sobre otra superficie de rodadura (Figura 20b.)

(3) rodillo dentro de otra superficie de rodadura (Figura 20c.)

a. Rodillo sobre superficie plana

b. Rodillo sobre rodillo

c. Rodillo dentro de rodillo

Fig. 20


>> CONTINUACIÓN

DISEÑO DE RODILLOS/RUEDAS[

22

DeterminacióndelaCapacidaddeCargadeunRodillo/Rueda

Paso 1Seleccionar la configuración del rodillo 1. Rodillo sobre una superficie plana

2. Rodillo sobre otra superficie de rodadura

3. Rodillo dentro de otra superficie de rodadura (Ver Figura 20)

Paso 2Seleccionar el material potencial del rodillo/rueda.

Paso 3A partir de la Tabla 5, obtener el factor de tensión del material, K.Nota: Se proporcionan valores separados para situaciones estacionarias vs. giratorias.

Paso 4Utilizando la ecuación proporcionada para la configuración seleccionada del rodillo/calcular la capacidad de carga del rodillo/rueda.

(1) Rodillo sobre una superficie plana (Figura 20a.)

WMAX = K (L) (Dp)

(2) Rodillo sobre otra superficie de rodadura (Figura 20b.)

WMAX = K (L)

(3) Rodillo dentro de otra superficie de rodadura (Figura 20c.)

WMAX = K (L)

Donde:

WMAX = Carga de contacto permitida máxima (libras)

Dp = Diámetro del rodillo de plástico (pulgadas)

Dm = Diámetro del rodillo metálico (pulgadas)

L = Longitud de contacto del rodillo (pulgadas)

NOTADEDISEÑO

Los cálculos de la capacidad de carga son conservadores a propósito y se basan en un factor de seguridad 4x utilizado para determinar K. Se aconseja a los diseñadores probar todos los rodillos y ruedas en condiciones similares a las anticipadas.

( )

Factor de Tensión del Material K Material Estacionario Giratorio

Fluorosint® PTFE 5 17

Semitron® ESd 225 POM-C 23 76

Quadrant Nylon 101 PA66 30 99

Nylatron® GSM Azul PA6 32 106

Nylatron® GSM PA6 39 130

Nylatron® NSM PA6 39 130

Techtron® PSBG PPS 42 75

Acetron® POM-H 45 150

Acetron® AF Blend POM-H 45 149

Acetron® GP POM-C 45 150

Nylatron® MC901 / 907 PA6 45 150

Ertalyte® PET–P 46 142

Nylatron® GS PA66 49 162

Techtron® HPV PPS 70 170

Duratron® T4503 PAI 89 157




Ketron® CM PEEK 96 171

Ketron® 1000 PEEK (Extruido) 120 213

Ketron® HPV PEEK 120 171

Ketron® CA30 PEEK 132 234


Duratron® CU60 PBI 215 383

Tabla 5 : Tensiones de Contacto Permitidas Máximas (psi)

Dp x Dm

Dm + Dp

( )Dp x Dm

Dm - Dp


Ensamble/Fabricación

Los tres diseños de rueda/rodillo de plástico rígido más comunes son:

Rodillos sólidos que giran directamente sobre el eje

Rodillos sólidos con cojinete de bola o de rodillo

Manguitos de plástico sobre núcleos metálicos

Consultar la Tabla 6 para detalles sobre los usos típicos, ventajas, límites y notas de diseño/ fabricación para estos diseños típicos del rodillo.

MétodosdeFabricaciónparaManguitosdePlásticosobreNúcleosMetálicos

Ajuste en CalienteEl ajuste en caliente es el método de ensamble más común. La interferencia del ajuste en caliente y el espacio libre axial depende de la temperatura operativa del rodillo/rueda. La Tabla 7 contiene la interferencia y los espacios libres para cuatro temperaturas elevadas. Para ensamblar, calentar tanto el manguito de plástico como el núcleo metálico a 200ºF.

Quadrant fabrica cubiertas para el rodillo de nylon moldeado para ajustarse sobre núcleos metálicos. Las cubiertas de rodillo de nylon moldeado están disponibles en diámetros de hasta 25” y en longitudes de hasta 84”. Para ajustar en el núcleo, calentar sencillamente el manguito de plástico y el núcleo metálico a 200ºF y ensamblar con la ayuda de una prensa hidráulica.

Moldeo del Manguito de Plástico Sobre el Núcleo MetálicoEl moldeo directo del manguito de plástico de nylon sobre el núcleo metálico es el método de ensamble más eficaz. También elimina el deslizamiento entre el manguito de plástico y el núcleo metálico, el problema más común para los ajustes en caliente. El moldeo del núcleo metálico es ideal para ruedas/rodillos con anchos de superficie menores a 1”.

➜

➜

➜

Diseño del Rodillo/Rueda Rodillos sólidos que giran directamente sobre el eje

Rodillos sólidos con cojinetes de bola o de rodillo de ajuste a presión

Rodillos sólidos con anillos de retención o bridas metálicas ajustadas mecánicamente

Manguitos de plástico sobre núcleos metálicos

Condiciones Típicas de Uso Servicio intermitente

Velocidad baja

Carga baja Para temperaturas operativas superiores a 120ºF (49ºC)

Para temperatura operativa superior a 120ºF (49ºC)

Para ruedas/rodillos cargados lateralmente

Cargas altas

Temperaturas altasVelocidades altas

Ventajas

Costo más bajo

Ensamble rápido y fácil

El ajuste mecánico evita el movimiento axial

Equilibra la resistencia al impacto del manguito de plástico con la disipación de calor del núcleo metálico

Limitaciones El diseño debe tomar en cuenta la humedad y la elevación de temperatura

No adecuado para ruedas /rodillos cargados lateralmente

Notas de Diseño/Fabricación Calcular el PV Limitante y el espacio libre operativo requerido con las ecuaciones de diseño del cojinete

Evitar la adhesión lateral considerando la humedad y el aumento de temperatura del material al calcular el espacio libre axial. El ajuste a presión se facilita calentando el rodillo de plástico

Para cojinetes con elemento de rodadura: evitar el movimiento axial y circunferencial asegurando la carrera externa. Presionar el cojinete dentro del manguito embridado. Después presionar dentro la rueda/ rodillo. Asegurar con un perno a través de la brida al rodillo. Fabricar el grosor de la pared de plástico del 10 al 15% del diámetro externo del núcleo metálico. Contactar a Quadrant para opciones de diseño

Tabla 6 : Diseños Típicos del Rodillo / Rueda

100°F (38 °C) 0.25 0.05

140°F (60°C) 0.45 0.20

175°F (80°C) 0.65 0.40

200°F (93°C) 0.85 0.60

Tabla 7 : Interferencias y Espacios Libres a Temperaturas Elevadas

Temperatura Operativa Promedio

del Manguito

Interferencia del Ajuste en Caliente

a 68ºF (20ºC)el Valor está en % de d

Espacio Libre Axial (b)a 68ºF (20ºC) el Valor

estáen % del ancho del

manguito

24

DISEÑO DE POLEAS[Durante muchos años, los fabricantes y operadores de equipo de izamiento de trabajo pesado han buscado formas de incrementar la vida de duración del cable metálico. Los primeros intentos incluyeron el revestimiento de las ranuras de las poleas metálicas con materiales elásticos y el montaje de rebordes fabricados de estos materiales en los cubos metálicos.

El desarrollo en la manufactura de equipo de izamiento móvil requiere actualmente que los diseñadores tomen en consideración la reducción de la carga fija de las poleas metálicas en el brazo o el poste, y el mejoramiento del rendimiento del izamiento y a largo plazo. La expansión en la exploración marítima también ha generado la necesidad de un equipo de izamiento con partes resistentes a la corrosión.

Con el desarrollo de poleas de nylon moldeado Nylatron® GSM PA6, se ha resuelto la búsqueda de una mayor duración del cable metálico, peso reducido y resistencia a la corrosión. Las poleas de nylon Nylatron® se utilizan ampliamente tanto en equipo de izamiento móvil como marítimo.

POLEASDENYLATRON®GSMPA6

Soporta la misma carga que el metal

La tensión en el cable metálico, no en la polea, limita comúnmente la capacidad de izamiento de un sistema. La presión de contacto de punto para una polea de acero será mucho mayor que para una polea de nylon Nylatron®, y la elasticidad del nylon da como resultado un área de contacto de punto más grande y un soporte creado para el cable metálico. Las poleas de nylon Nylatron® de peso ligero pueden soportar cargas cíclicas equivalentes a las capacidades de una polea de acero.

Reduce el Peso

Debido a que el nylon Nylatron® GSM PA6 tiene aproximadamente una séptima parte (1/7) del peso del acero moldeado utilizado convencionalmente, las poleas de nylon Nylatron reducen la carga fija al final del brazo. Esto ofrece a las grúas móviles una mayor estabilidad y capacidad de izamiento y un peso menor a larga distancia..

El peso reducido de las poleas de Nylatron® GSM PA6 facilita de manera significativa el manejo, instalación y reemplazo y es más seguro que con las poleas metálicas comparables.

Amplía la duración del cable metálico

Quadrant Engineering Plastic Products, junto con un instituto de investigación independiente reconocido a nivel nacional, llevaron a cabo pruebas de duración del cable metálico para obtener una comparación de la vida de fatiga del cable metálico utilizado con poleas Nylatron® GSM PA6 y poleas de acero endurecido bajo las mismas condiciones.

Los resultados de la prueba a niveles de tensión del 10%, 20% y 28.6% de la resistencia máxima del cable metálico, indican mejoras dramáticas en la vida de duración del cable metálico cuando se utiliza con poleas moldeadas Nylatron®. La Tabla 8 resume los resultados de la prueba de duración del cable metálico. Las pruebas demuestran que las poleas de nylon Nylatron® incrementan sustancialmente la vida del ciclo de la cuerda.

Resiste la corrosión

Las propiedades resistentes a la corrosión del nylon hacen que estas partes de plástico sean ideales para uso marítimo.

Fig. 21

➜��

�➜

➜

�

��➜

Duración Incremento en Vida de la Relación Tensión de la Cuerda Factor de Aproximada Cuerda Logrado con Poleas de la polea para Prueba Diseño (Fd) de la Prueba Nylatron® GSM PA6*

24/1 10.0% de resistencia a la fractura 10.0 136,000 ciclos 4.50 veces 24/1 20.0% de resistencia a la fractura 5.0 68,000 ciclos 2.20 veces 24/1 28.6% de resistencia a la fractura 3.5 70,000 ciclos 1.92 veces 18/1 28.6% de resistencia a la fractura 3.5 39,000 ciclos 1.33 veces Relación de la Polea = DT/Dr = Diámetro medio/diámetro de la cuerda de la polea

*Los criterios de retiro de la cuerda convencional basados únicamente en fracturas visibles del cable pueden resultar inadecuados para predecir la falla de la cuerda. El usuario de poleas de nylon Nylatron® debe ser notificado que es necesario establecer criterios de retiro basados en la experiencia de los usuarios y las demandas de las aplicaciones específicas.

Tabla 8 : Resultados de la Prueba de Duración del Cable Metálico*

Wr = Ancho del reborde0g = Ángulo de la ranuraFr = Parte plana del rebordeDr = Diámetro del cable metálicoRg = Radio de la ranuraWw = Ancho de la bobinaWh = Ancho del cuboDt = Diámetro de la gargantaDo = Diámetro externoDh = Diámetro del CuboDB = Diámetro del barrenoDp = Diámetro medio


LineamientosdeDiseñoAl diseñar con poleas adaptadas o estándares, deben observarse ciertas consideraciones por parte de los ingenieros del equipo. La configuración de la ranura, la configuración de la pared interior, la retención del cojinete y la capacidad de carga son de especial importancia. La Figura 21 debe ayudar a aclarar parámetros importantes. El diseño básico de cualquier polea debe estar de acuerdo con las relaciones del diámetro medio/diámetro de la cuerda de la polea mínimas adecuadas de 18/1 y 24/1 para la industria de las grúas móviles. La relación de 18/1 está de acuerdo con los valores mínimos de las Asociaciones de Grúas Motorizadas y Palas Mecánicas y el Instituto Norteamericano de Normas Nacionales (ANSI, por sus siglas en inglés: American National Standard Institute) para grúas elevadoras de carga. La relación de 24/1 cumple con la mayoría de las normas europeas y debe considerarse para requerimientos de exportación.

DimensionesdelRebordeEl ancho del reborde (Wr) y los diámetros de la garganta externa\ (DO and DT) son por lo general dimensiones de diseño fijas. La parte plana del reborde (Fr-mostrado en la Figura 21) entre la pared de la ranura y la orilla del reborde debe tener un mínimo de 1/8” para proporcionar una estabilidad de carga lateral adecuada.

DimensionesdelaRanuraEl radio de la ranura (Rg) para una polea de nylon Nylatron® debe ser como mínimo 5% mayor que el diámetro de la cuerda nominal dividido entre 2 para adaptar las tolerancias de la cuerda proporcionando al mismo tiempo un soporte adecuado de la cuerda.

Rg=1.05 (Dr/2)La experiencia indica que un ángulo de la ranura (_g) de 30º proporcionará por lo general un soporte óptimo de la cuerda para poleas de grúas móviles. A menos que se especifique otra cosa, las poleas de nylon Nylatron® se suministran con un ángulo de ranura de 30º. Los ángulos de desviación de hasta el 4% requieren por lo general un ángulo de ranura de 45º.

La práctica norteamericana y europea típica requiere que la profundidad de la ranura de la cuerda para poleas de grúas móviles tenga un mínimo de 1.75 veces el diámetro de la cuerda. Las poleas de nylon Nylatron®

son suministradas con una profundidad de ranura correspondiente a menos que se especifique otra cosa.

DimensionesdelaBobinaLa experiencia práctica con las poleas de grúa ha demostrado que la resistencia de diseño requerida puede mantenerse con un ancho de bobina mínimo que es 10% mayor que el diámetro de la cuerda o:

Ww=2.2(Rg)Donde:

Ww = 1.1 • Diámetro de la Ranura

Rg = 1.05 • Dr / 2

El beneficio de reducir el ancho de la bobina es el ahorro en el peso. Puede obtenerse una resistencia adicional añadiendo bordes al diseño.

DimensionesdelCuboEl ancho del cubo (Wh) es por lo general un requerimiento de diseño especificado por el usuario final. En la mayoría de los casos, debe ser equivalente a o mayor que el ancho del reborde para la estabilidad de la polea en uso. El diámetro mínimo del cubo (Dh) es 1.5 veces el diámetro externo del cojinete (Db) para un soporte de pared adecuado del cojinete. El grosor de la pared entre el cojinete y el diámetro del cubo siempre debe ser mayor a 1”.

Dh=1.5(Db)Las transiciones del diámetro del cubo a la bobina y del diámetro de la bobina al reborde deben ser ahusadas y redondeadas según sea adecuado en base a los grosores y diámetros del diseño.

DimensionesdelaParedInteriorLas poleas de nylon N Nylatron® para aplicaciones de trabajo pesado deben instalarse con cojinetes antifricción. Los cojinetes con rodillo de aguja se recomiendan por lo general ya que ofrecen un área de contacto continuo a través del ancho de la cavidad interior. Como el coeficiente de expansión térmica del nylon es varias veces más que el del metal, la tolerancia del ajuste a presión debe ser lo suficientemente grande para que el cojinete mantenga contacto con la pared interior a temperaturas de hasta 140ºF.

d = .009 √ DbDonde

d = Tolerancia del ajuste a presión (pulgadas)

Db = Diámetro externo del cojinete (pulgadas)

El diámetro de la pared interior de la polea será el Diámetro Externo del cojinete menos la tolerancia del ajuste a presión.

DB = Db - d

La tolerancia del ajuste a presión puede reducirse de cierta forma para cojinetes de pared delgada para trabajo ligero con el fin de evitar el posible cierre del cojinete en el eje. Un ajuste a presión suficiente es importante para evitar el doblamiento de una polea cargada.

NOTADEDISEÑO

� Los cojinetes de bronce no se recomiendan para aplicaciones de carga principal. Su uso debe limitarse a cargas de unidad moderada para evitar una acumulación de calor friccional excesivo y en posible movimiento del cojinete en la pared interior.

� Para aplicaciones de carga ligera donde los valores de presión-velocidad (PV) no sean excesivos, puede ser posible que las poleas de nylon Nylatron® de pared interior plana funcionen directamente sobre el eje. Contactar a Quadrant para la información apropiada sobre el espacio libre operativo.

26

DISEÑO DE POLEAS[RetencióndelCojinete La retención del cojinete circunferencial puede lograrse utilizando las tolerancias del ajuste a presión (de acuerdo con lo calculado bajo las dimensiones del barreno) y presionando directamente dentro de la pared interior de la polea de nylon Nylatron®. Puede utilizarse una prensa hidráulica, o la polea puede calentarse a 180º-200ºF y el cojinete puede dejarse caer dentro de la pared interior expandida.

Las arandelas de empuje o las placas de empuje deben colocarse en cualquier lado del cubo de la polea para mantener la retención del cojinete lateralmente. Esto es necesario para restringir el movimiento del cojinete que puede ocurrir como el resultado de las fuerzas laterales enfrentadas durante la operación.

Existen dos excepciones para la retención del cojinete utilizando el procedimiento anterior:

�Cojinetes de rodillo ahusados de doble copa y dos hileras en aplicaciones de polea de trabajo pesado. Cojinetes de bronce en poleas guía donde la polea tiene libertad para moverse de un lado a otro sobre un eje.Como las arandelas de empuje o las placas de empuje no pueden utilizarse, deben encontrarse otros medios de retención para restringir el movimiento a los lados del cojinete.

Un método de retención positiva para cojinetes de rodillo ahusados de doble copa y dos hileras es colocar un inserto del manguito de acero en la pared interior de las poleas de Nylatron® dentro de las cuales se presiona la copa. El inserto se mantiene en la pared interior por medio de anillos de retención externos en cada lado del cubo.

La retención positiva de los cojinetes de bronce en las poleas guía de Nylatron® puede lograrse extendiendo la longitud del buje más allá del cubo en ambos lados, y colocando anillos de retención externos en cada lado del cubo. Las placas laterales de metal sostenidas con pernos al cubo y que se superponen a los extremos del cojinete también pueden utilizarse para este propósito.

NOTADEDISEÑO

• No se recomienda el uso de arandelas o placas de empuje de nylon cuando éstas pudieran desgastarse contra el cubo de la polea de nylon Nylatron®.

• No es necesario el cálculo de la presión de la garganta si la relación del diámetro de la ranura con el diámetro de la cuerda es de 18:1 o mayor.

Se recomienda un inserto del manguito de acero, sostenido en la pared interior mediante anillos de retención externos, con el uso de cojinetes de rodillo ahusados de doble copa y dos hileras.

CapacidaddeCargadelasPoleasdeNylonNylatron®(conCojinetes)The following equations can be used to calculate the maximum groove and bore pressure acting on any sheave.

Pg = 2(LPMAX)KΘ (1)

Dr • Dt

Pb = 2(LPMAX)KΘ (2) Db • Wh

Donde: Pg = Presión de la ranura máxima (psi) Pb = Presión de la pared interior máxima (psi) LPMAX = Tracción de la línea sencilla máxima (lb.) o resistencia a la

fractura del cable metálico dividido entre el factor de seguridad de diseño

Dr = Diámetro de la cuerda (pulg.) Dt = Diámetro de la garganta (pulg.) Db = Diámetro de la pared interior (pulg.) Wh = Ancho del cubo (pulg.) KΘ = Factor de envoltura = sin ángulo de envoltura

2

Θ = Ángulo de envoltura

La presión de servicio máxima puede alcanzar con seguridad 8,600 psi para cargas a corto plazo (unos cuantos minutos). La presión de servicio máxima para cargas estáticas (>100 horas) no debe exceder de 3,500 psi. Las ecuaciones (1) y (2) pueden rescribirse para calcular la tracción de la línea máxima para una polea Nylatron®:

LpMAX = 1750 (Dr • Dt)

KΘ

LpMAX = 1750 (Wh • Db) KΘ

➜�

➜

( (

Ángulo de Envoltura *(Ángulo Incluido) KΘ

180° (0°) 1.000 170° (10°) 0.996 160° (20°) 0.985 150° (30°) 0.966 140° (40°) 0.940 130° (50°) 0.906 120° (60°) 0.866 110° (70°) 0.819 100° (80°) 0.766 90° (90°) 0.707 80° (100°) 0.643 70° (110°) 0.573 60° (120°) 0.500 * Arco de la ranura en contacto con la cuerda

Tabla 9 : Factores del Ángulo de Envoltura


CapacidaddeCargadePoleasPerforadasPlanasLa capacidad de carga para una polea de nylon Nylatron® perforada plana se basa en la capacidad de la pared interior para actuar como cojinete. Para determinar la capacidad de carga recomendada, consultar la sección de Diseño de Cojinetes de este manual, y realizar los cálculos tal como se explica a continuación asumiendo que la pared interior de la polea es un cojinete de nylon Nylatron® GSM.

En primer lugar, obtener el valor de velocidad de presión limitante recomendado (PVa) para las condiciones operativas dadas. A continuación, calcular la presión de la pared interior máxima a partir de la ecuación:

Pb = PVa VDonde: Pb = Presión de la pared interior máxima (psi) PVa = Valor de la velocidad de presión (psi • fpm) V = Velocidad de la superficie del eje (fpm) = 0.262 x rpm del eje x Ds (fpm) Ds = 0.262 x rpm del eje x Ds (fpm)

La presión de la pared interior Pb no debe exceder de 1,000 psi. Tomar el valor calculado para Pb o 1,000 psi, lo que sea menor, y sustituir en la siguiente ecuación para obtener la capacidad de carga máxima para las condiciones especificadas:

LC = Pb • Ds • WhDonde: LC = Capacidad de carga máxima (libras) Wh = Ancho del cubo en contacto con el eje (pulg.)

NOTASDEDISEÑO

��Contactar a Quadrant para los requerimientos de diseño especiales incluyendo los sistemas de cable subterráneos, aplicaciones de banda V, alta temperatura, relaciones de polea inferiores a 18:1, ángulos de desviación mayores a 3º, o ambientes químicos severos.

� Las industrias que emplean poleas para transmisión de energía o aplicaciones de izamiento de carga por lo general poseen otros requerimientos de soporte y desgaste que también podrían beneficiarse del uso de productos de Quadrant. La resistencia al desgaste y al impacto del nylon Nylatron®, su peso ligero y la resistencia a la corrosión presentan ventajas únicas en una amplia variedad de componentes de desgaste y estructurales (es decir, cojinetes de deslizamiento, guías de cable, bujes, rodillos y cubiertas de rodillo).

Los límites de presión y carga recomendados anteriormente se basan en ciclos de carga intermitentes como en la típica operación de grúas móviles hidráulicas. Si la operación implica un ciclo continuo de carga, alta velocidad y aceleración, o fuertes fuerzas de impacto, los límites deben de ser reducidos y evaluar la aplicación a fondo. Excesivas cargas y/o velocidades pueden provocar una distorsión de la perforación y pérdida de ajuste a presión con el cojinete. También se puede presentar un desgaste acelerado. Para poleas perforadas, cargas excesivas y/o velocidad pueden causar desgaste acelerado e incrementar el tamaño de la perforación.

HojadeTrabajodelDiseñodelaPolea

INFORMACIÓNREQUERIDA

Tracción de línea única máxima (Carga) _______________ libras

Velocidad de la línea _______________ pies/minutos

Ángulo de desviación _______________ grados

Temperatura baja __________°F alta __________°F

Arco de la polea contactado por la cuerda __________°

DATOSDELAPOLEA

¿Número de Ilustración? __________________

Si no está disponible la ilustración...

Wr Ancho del Reborde __________________ pulgadas

Do Diámetro externo __________________ pulgadas

Dt Diámetro de la garganta __________________ pulgadas

Dh Diámetro externo del cubo del centro __________________ pulgadas

Wh Ancho del cubo __________________ pulgadas

Db Diámetro Interno de la pared del centro __________________ pulgadas

¿Se requiere alineación u orificios de acceso?

___________________________________

¿Número? __________________________

¿Círculo del Diámetro Medio? _______________________

¿Accesorios de grasa? _____________________

¿Tipo? __________________________

¿Ubicación? _______________________

DATOSDELCABLEMETÁLICO

Diámetro Externo de la Cuerda __________ pulgadas

Resistencia a la fractura clasificada _______

Marca de cuerda en uso ___________________________

ESPECIFICACIONESDELCOJINETE

Diseño _________________________

Fabricante/Número de Parte ________________

Diámetro Externo de anillo guía externo __________ pulgadas

Ancho del cojinete __________ pulgadas

Método de unión ___________________________

SI REQUIERE CUALQUIER AYUDA POSTERIOR O UNA COTIZACIÓN, FAVOR DE ENVIAR POR FAX ESTA HOJA O SU INFORMACIÓN SOBRE LA APLICACIÓN A LOS SERVICIOS TÉCNICOS DE QUADRANT AL 610-320-6866.

28

DISEÑO DE ENGRANAJES[Los engranajes de plásticos de ingeniería ofrecen:

operación silenciosacapacidad de operar sin lubricacióninercia reducida contra todos los engranajes metálicos tradicionalesresistencia a la corrosiónLos nylons Nylatron® y MC® han sido utilizados con éxito para engranajes cilíndricos, de tornillo sinfín, cónicos y helicoidales durante 25 años. En la actualidad, en una variedad de industrias, los engranajes de plástico continúan reemplazando:

• acero • madera • bronce • hierro fundido • fenólicos

El nylon Nylatron® equilibra la fuerza, resistencia térmica, propiedades de fatiga, resistencia al impacto y resistencia al desgaste, logrando que esta opción sea la más popular para los engranajes. Los materiales de Acetal, UHMW-PE y los nuevos materiales de mayor rendimiento ofrecen ventajas específicas para condiciones mojadas/de alta humedad, ambientes químicamente agresivos, servicio de trabajo ligero o aplicaciones de alta temperatura.

NylonNylatron®comoReemplazoparaEngranajesMetálicosA pesar de que el nylon posee una solidez significativamente menor que un engranaje metálico correspondiente, la fricción y la inercia reducidas acopladas con la elasticidad (doblamiento) de los dientes de un engranaje termoplástico, hacen posible la sustitución directa en muchas aplicaciones, especialmente los engranajes fabricados de metales no ferrosos, hierro fundido y acero no endurecido.

A continuación se proporciona un método gradual para evaluar la conveniencia de los engranajes cilíndricos de nylon.

Este método fue desarrollado utilizando los datos de la prueba de fatiga de engranajes de Quadrant, y el esfuerzo de flexión permitido máximo de los dientes de engranaje de plástico (ver Figura 23). Además, se proporcionan cuatro factores de corrección que representa:

Solidez del material y la presencia o ausencia de lubricaciónVelocidad de la línea del pasoVida de servicio requeridaTemperatura ambiental bajo condiciones de servicio

MétododeDiseñodelEngranaje

Paso 1Obtener los Datos de Aplicación Requeridos Paso Diametral, P Número de Dientes, N Ángulo de Presión, PA Ancho de la Cara, pulgadas, F RPMs de Entrada, n Torque de Entrada, Tió Caballos de Fuerza de Entrada, HPii

Vida del Ciclo – 106 Ciclos de Tensión

1 2 3 4 5 6 8 10 2 4 6 8 10 2 3 4 6 8

0.5 M

1.0 M1.6 M3 M

25 M

0.8 M

48 P

24 P16 P8 P

1 P

32 P

8000

6000

4000

2000

0

600

400

200

100

0

Fig. 22

Fig. 23 - ESFUERZOS DE FLEXIÓN MÁXIMOS DEL DIENTE VS. VIDA DEL CICLO PARA ENGRANAJES DE NYLON

➜

➜

➜

➜

➜

➜

➜

➜�

Nota: Asegúrese de diseñar en un radio de .015” a .030” para las esquinas de los chiveteros.

(H) Determinar caballos de fuerza transmitidos

Cara (F)

(H) Número de Dientes del Engranaje

(n) Velocidad de rotación, RPM

PD

Diámetro del Paso (Pd) – Medir del centro de un diente al centro de otro diente a menos que el diámetro del paso pueda determinarse de un dibujo de ingeniería. Paso Diametral (P) - Es la relación de N (número de dientes) con Pd (diá-metro del paso) Pd = N/P.

El Módulo (M) - es el equivalente métrico de DP.

Esfu

erzo

de

Flex

ión

‘S’ (

psi)


Paso 2Obtener los Datos Derivados y los Factores de Corrección Diámetro del Paso, Pd = N/P Factor de la Forma del Diente, y – De la Tabla 10 Esfuerzo de Flexión, Sb - De la Tabla 11 Factor del Tiempo de Vida de Servicio, Cs - De la Tabla 12 Factor de Velocidad, Cv - De la Tabla 13 Factor de Solidez del Material, Cm - De la Tabla 14 Factor de Corrección de Temperatura, CT

• Para temperatura ambiental <100ºF, CT = 1 • Para temperatura ambiental entre 100ºF y 200ºF, CT = 1/(1 + α (T-100ºF)) Donde α = 0.022 para nylons Nylatron® GSM, NSM, y MC®

α = 0.004 para Nylatron® GS y Quadrant Nylon 101 PA66

α = 0.010 para Acetal Acetron® GP POM-C

Paso 3Calcular el Torque Máximo o Caballos de Fuerza utilizando las Ecuaciones (1) y (2)

Torque Máximo

TMAX = Cs Cv Cm Ct (Ecuación 1)

HPMAX = Cs Cv Cm Ct (Ecuación 2)

Número de 20° Profundidad 20° dientes 14 1/2° Completa Saliente

14 – – 0.540 15 – – 0.566 16 – – 0.578 17 – 0.512 0.587 18 – 0.521 0.603 19 – 0.534 0.616 20 – 0.544 0.628 22 – 0.559 0.648 24 0.509 0.572 0.664 26 0.522 0.588 0.678 28 0.535 0.597 0.688 30 0.540 0.606 0.698 34 0.553 0.628 0.714 38 0.566 0.651 0.729 43 0.575 0.672 0.739 50 0.588 0.694 0.758 60 0.604 0.713 0.774 75 0.613 0.735 0.792 100 0.622 0.757 0.808 150 0.635 0.779 0.830 300 0.650 0.801 0.855 Rack 0.660 0.823 0.881

Condiciones Operativas Material Sin Lubricación Lubricación Periódica Lubricación Continua

Nylatron® NSM PA6 1.00 1.00 1.20 Nylatron® GS, GSM PA6 0.49 0.94 1.26 Nylatron® MC901/907 PA6 0.49 0.94 1.26 Acetron® GP POM-C * * 1.04 Fenólico * 0.96 1.13 TIVAR® UHMW-PE * * 0.75 * Datos no disponibles

Tabla 14 : Factor de Solidez del Material

Tabla 10 : Factor de Forma del Diente

Número de Ciclos Paso 16 Paso 10 Paso 8 Paso 5 1 millón 1.26 1.24 1.30 1.22 10 millón 1.00 1.00 1.00 1.00 30 millón 0.87 0.88 0.89 0.89

Tabla 12 : Factores de Vida para Engranajes Cilíndricos de Nylon Nylatron®

Paso Sb 2 1994 3 2345 4 2410 5 2439 6 2675 8 2870 10 3490 12 3890 16 4630 20 5005

Tabla 11 : Esfuerzos de Flexión

Velocidad-fpm Factores de Corrección 500 1.38 1000 1.18 2000 1.00 3000 0.93 4000 0.90 5000 0.88

Tabla 13 : Factores de Corrección de Velocidad

Paso 4Comparar los valores máximos del torque (TMAX) y los valores máximos de los caballos de fuerza (HMAX) para el engranaje de plástico con el torque de entrada (TI) y/o caballos de fuerza conocidos (HI).

TI debe ser menor que o equivalente a TMAX ó HI debe ser menor que o equivalente a HMAX

Si TI and HI exceden el TMAX y el HMAX para el engranaje de plástico, seleccionar otro material u otro diámetro de paso y ancho de la cara, y volver a calcular utilizando los nuevos factores de corrección del material.

Pd Sb fy 2P

Pd Sb f y n 126,000 P

29

30

DISEÑO DE ENGRANAJES[EngranajesHelicoidalesPara determinar la tensión en los engranajes helicoidales de plástico, las ecuaciones de diseño para engranaje cilíndrico 1 y 2 se modifican para compensar las diferentes fuerzas de contacto del diente. El factor de forma del diente Y se calcula a partir del número formativo de dientes mas que del número real utilizando la ecuación:

Nf = N

(cos U)3

Donde:

Nf = Número formativo de dientes

N = Número real de dientes

U = Ángulo helicoidal (grados)

Además, el paso diametral normal se utiliza mas que el paso diametral empleado para engranajes cilíndricos en las ecuaciones (1) y (2). Esto se calcula a partir de:

PPN = cos U

Donde:

PN = Paso diametral normal

Puede observarse a partir de estas ecuaciones que el efecto es más pronunciado a medida que se incrementa el ángulo helicoidal. Los engranajes helicoidales metálicos se especifican con frecuencia para reducir el ruido y la vibración y debe observarse que los engranajes cilíndricos de plástico equivalentes logran estas reducciones de manera más eficaz.

EngranajesCónicosPara los engranajes cónicos, el factor de forma del diente y se calcula utilizando el número formativo de dientes utilizando la ecuación:

Nf =

N

cos ∅

Donde:

∅ = Ángulo del paso, grados

Debe notarse que el Paso Diametral y el Diámetro del Paso utilizados en las ecuaciones (1) y (2) se refieren a las dimensiones del diente más grande o externo de los engranajes cónicos.


EnsambleLos engranajes se ajustan por lo general a los ejes utilizando una variedad de técnicas que incluyen:

Ajuste a presión sobre ejes acanalados y/o moleteados para engranajes que transmiten con torques bajos.Tornillos fijadores para un engranaje de torque bajo económico. El apernado de un cubo metálico a través del ancho del engranaje es adecuado para engranajes de transmisión producidos en cantidades pequeñas a intermedias.Chaveteros maquinados para engranajes que portan torques más altos. El uso de chaveteros redondeados se prefiere por encima de los cuadrados para reducir la concentración de tensión en las esquinas. El área del chavetero de esquinas mínimas se determina a partir de la fórmula:

A = 63,000 HP n r SkDonde:

A = Área del chavetero

HP = Caballos de fuerza transmitidos

n = Velocidad del engranaje (rpm’s)

r = Radio del chavetero medio

Sk = Tensiones del chavetero permitidas máximas de la Tabla 15

Si el tamaño del chavetero determinado a partir de la ecuación anterior no es práctico y no pueden utilizarse chaveteros múltiples, entonces debe utilizarse un cubo embridado y acuñado y una placa de tope apernada a través del engranaje. El número requerido de pernos y sus diámetros en un radio del círculo de paso en particular se calcula a partir de una forma modificada de la ecuación.

Número mínimo de pernos =

63,000 HP n r1 A1 SkDonde:

r1 = Radio del círculo de paso de los pernos

A1 = Área proyectada de los pernos (diámetro del perno x ancho del engranaje en contacto con los pernos)

Elevar los valores fraccionales al siguiente número más alto de pernos. No debe apretarse excesivamente durante el ensamble del engranaje con el fin de evitar el riesgo de distorsión del engranaje o fractura por esfuerzo del perno debido a la expansión del material durante la operación normal. En consecuencia, el uso de arandelas de copa o similares se recomienda cuando sea práctico, a pesar de que las arandelas de nylon ofrecen una alternativa satisfactoria.

NOTASDEDISEÑO

• La disipación de calor y por lo tanto el rendimiento se optimizan operando engranajes de plástico contra engranajes metálicos. Al operar un sistema de engranaje totalmente de plástico, se sugieren materiales diferentes (por ejemplo, nylon con acetal).

• Se requiere una contrapresión suficiente para que los engranajes de plástico se adapten a la mayor expansión térmica del plástico contra el metal debido al calentamiento friccional y los cambios en las condiciones ambientales. La contrapresión sugerida puede calcularse utilizando:

Contrapresión = 0.100 P (paso diametral)

• La falta de contrapresión adecuada es la causa más común de falla del engranaje de nylon. La contrapresión se debe revisar durante la instalación a través de una rotación completa del engranaje de nylon.

• Un ángulo de presión de 20º con un radio de la raíz completo aumenta al máximo la resistencia al doblamiento de los dientes del engranaje sobre ángulos de presión de 14-1/2º. Esto incrementa la capacidad de transporte de carga en un 15% sobre el ángulo de presión de 14-1/2º, o incrementa la vida de servicio 3.5 veces con la misma carga.

• �Cuando el diseño lo permita, seleccionar el diente más pequeño que llevará la carga requerida. Esto reducirá al mínimo la acumulación de calor desde las velocidades de deslizamiento de dientes más altas.

• Para una mayor capacidad de torque, considerar los blancos del engranaje directamente moldeados sobre los insertos de acero maquinados.

• Los engranajes de nylon Nylatron® son por lo general superiores a otros plásticos industriales siempre y cuando los factores ambientales como la temperatura, la humedad y los químicos estén dentro de sus límites utilizables. La opción del material depende de condiciones tanto ambientales como operativas.

• �El desgaste de un engranaje de plástico se determina en gran medida por la contracara, o engranaje opuesto. En general, es mejor evitar la fabricación de engranajes accionados y de accionamiento con plásticos similares. La mayoría de engranajes de plástico se desgastan perfectamente contra el metal. Un acabado de la superficie de 12-16 mínimo se recomienda en engranajes de metal que operan contra engranajes de plástico.

• El nylon Nylatron® absorbe un poco humedad, y por lo tanto, hay un ligero aumento de tamaño. Sin embargo, la mayoría de los engranajes son de un gran espesor que la absorción de humedad es extremadamente lenta y no requiere ninguna consideración especial en el diseño del engranaje. Una vez más, el aumento de contrapresión compensa el crecimiento debido a la humedad. Si el engranaje de Nylatron® es completamente inmerso en agua, se sugiere contactar a Quadrant EPP directamente para asistencia en el diseño.

➜

➜

➜

➜

Material Sk (psi)

Nylatron® GS PA66 1,500 Nylatron® PA66 1,500 Nylatron® GSM/MC901 PA6 2,000 Acetron® POM 2,000 TIVAR® UHMW-PE 300

Tabla 15 : Tensión del Chavetero Permitida Máxima (Sk) para Engranajes de Operación Continua

32

DATOS QUÍMICOS[ Químico

Los siguientes químicos y fluidos son conocidos por atacar o ser compatibles con los materiales de Quadrant proporcionados. Los efectos químicos son a temperatura ambiental. Utilizar este diagrama como guía general únicamente. Contactar a Quadrant para más información.

Acetaldehído acuosoAcetamida AcuosaÁcido Acético AcuosoAcetonaAcrilonitriloAlcoholes, AlifáticosCloruro de AliloAlcohol de AliloCloruro de Aluminio AcuosoSulfato de Aluminio AcuosoAmoniaco AcuosoGas de AmoniacoCarbonato de Amonio AcuosoCloruro de Amonio Acuoso

Acetato de AmiloAlcohol de AmiloAnilinaTricloruro de Antimonio AcuosoCloruro de Bario AcuosoSulfato de Bario AcuosoSulfuro de Bario AcuosoBenzaldehídoÁcido Benceno SulfónicoAlcohol de BenciloÁcido Benzóico AcuosoBebidas Alcohólicas AcuosasBebidas Carbonatadas AcuosasBitumenLejía de Blanqueo

Ácido Bórico AcuosoTrifluoruro de BoroBromo AcuosoBromo LíquidoButanolAcetato ButílicoFtalato ButílicoButilenglicolButilaminaÁcido Butírico AcuosoÁcido ButíricoButirolactonaCloruro de Calcio AcuosoCloruro de Calcio en AlcoholCloruro de Calcio (en Alcohol)Hipoclorito de CalcioAlcanforDisulfuro de CarbonoTetracloruro de CarbonoÁcido Carbónico AcuosoCarnalita AcuosaAceite de CastorCatecolÁcido Cloroacético AcuosoHidrato de CloralCloro AcuosoGas de CloroClorobencenoÁcido Clorosulfónico AcuosoAlumbre de CromoAlumbre de Cromo AcuosoÁcido Crómico AcuosoÁcido Cítrico AcuosoAceite de Coco

405010

101010

101037

10101010

SAT

1010010

30

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Nylons

33

La resistencia química de los plásticos puede ser difícil de predecir. Depende de: temperatura, tiempo de exposición, concentración química y tensión sobre el material. Los incremen-tos en cualesquiera de estos factores puede dar como resultado una inactividad química reducida. Esta tabla está destinada como guía únicamente, y no como una alternativa para las pruebas reales. Quadrant recomienda pruebas reales que representan el único método para evaluar la conveniencia de empleo.

100.510

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96

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Nylons

Aceite de CocoCreosotaCresolesÁcido CresílicoCloruro Cúprico AcuosoSulfato Cúprico Acuoso

CiclohexanoCiclohexanolCiclohexanonaDecalinaDetergentes, OrgánicosDibutilftalatoDiclorodifluoro MetanoDicloroetilenoDietilenglicol AcuosoAceite DieselDimetil CarbinolDimetil AnilinaDimetil FormamidaDioxanoAceites ComestiblesEtanol, DesnaturalizadoÉter, DietílicoAcetato de EtiloButirato de EtiloCloruro de EtiloClorhidrina de EtilenoCloruro de EtilenoDiamina de EtilenoDicloruro de EtilenoEtilenglicol AcuosoPropionato de EtilenoCloruro Férrico Acuoso

Cloruro Ferroso AcuosoFlúorÁcido Fluorosilícico AcuosoFluotanoFreon 12 (Arcton 12)Formaldehído AcuosoÁcido Fórmico Acuoso

Jugos de FrutaFurfuralGasolinaGlicerinaHeptanoHexanoÁcido Bromhídrico AcuosoÁcido Clorhídrico Acuoso

Ácido Fluorhídrico AcuosoAceites Vegetales HidrogenadosPeróxido de Hidrógeno Acuoso

Sulfuro de Hidrógeno AcuosoHidroquinonaYodo (en Alcohol)Yodo (en Yodo PT) AcuosoIsooctanoAlcohol IsopropílicoÉter IsopropílicoÁcido Láctico Acuoso

Acetato de Plomo AcuosoEstearato de PlomoAceite de LinasaBromuro de Litio Acuoso

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Aceites Lubricantes (Petróleo)Cloruro de Magnesio AcuosoHidróxido de Magnesio AcuosoSulfuro de Magnesio AcuosoÁcido Maléico AcuosoÁcido Malónico AcuosoSulfato de Manganeso AcuosoCloruro Mercúrico AcuosoMercurioMetanolAcetato de MetiloMetil Etil CetonaMetil PirrolidonaCloruro de MetilenoÉter MetilfenílicoLecheAceites MineralesNaftalenoSulfato de Níquel AcuosoNicotinaÁcido Nítrico Acuoso

NitrobencenoNitrometanoÁcido OléicoÁcido Oxálico AcuosoOzonoParafinaPercloroetilenoÁcido Perclórico AcuosoÉter de PetróleoFenol Acuoso

Fenol (Fundido)Ácido Fosfórico Acuoso

Ácido Ftálico AcuosoDioctil FtálicoAcetato de Potasio AcuosoBicarbonato de Potasio AcuosoBromuro de Potasio AcuosoCarbonato de Potasio AcuosoCloruro de Potasio AcuosoDicromato de Potasio AcuosoFerricianida de Potasio AcuosoFerricianida de Potasio AcuosoHidróxido de Potasio Acuoso

Nitrato de Potasio AcuosoPermanganato de Potasio AcuosoSulfuro de Potasio AcuosoSulfuro de Potasio AcuosoSulfuro de Potasio AcuosoGas de PropanoPiridinaResorcinolÁcido SalicílicoFluidos de SiliconaNitrato de PlataSoluciones JabonosasSodio (Fundido)Acetato de Sodio AcuosoBenzoato de Sodio AcuosoBicarbonato de Sodio AcuosoBisulfuro de Sodio AcuosoBromuro de Sodio AcuosoCarbonato de Sodio Acuoso

Clorato de Sodio AcuosoCloruro de Sodio Acuoso

Cianuro de Sodio AcuosoHidróxido de Sodio Acuoso

34

101010

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CONC90

601050101020501010901010

Químico

Los siguientes químicos y fluidos son conocidos por atacar o ser compatibles con los materiales de Quadrant proporcionados. Los efectos químicos son a temperatura ambiental. Utilizar este diagrama como guía general únicamente. Contactar a Quadrant para más información.

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Hidróxido de Sodio AcuosoHipoclorito de Sodio 15% Cl (Cloro Blanqueador)

Nitrato de Sodio AcuosoPerborato de Sodio AcuosoFosfato de Sodio AcuosoSilicato de SodioSulfato de Sodio AcuosoSulfuro de Sodio AcuosoTiosulfato de Sodio AcuosoCloruro Estánico AcuosoSulfato Estánico AcuosoÁcido EsteáricoEstireno (Monómero)AzufreDióxido de Azufre (Gas Seco)Ácido Sulfúrico Acuoso

Ácido Sulfúrico ConcentradoÁcido Sulfuroso AcuosoCeboAlquitránÁcido Tartárico AcuosoTetracloretilenoTetrahidrofuranoTetralinaCloruro de TioniloTiofenoToluenoAceite de TransformadorTricloretilenoTrietanolaminaTurpentinaFosfato Trisódico AcuosoUreaVaselinaAceites VegetalesVinagreCloruro VinílicoAguaCera (Fundida)Bencina MineralVinos y AlcoholesXilenoXilenol

Cloruro de Zinc AcuosoÓxido de ZincSulfato de Zinc Acuoso

35

La resistencia química de los plásticos puede ser difícil de predecir. Depende de: temperatura, tiempo de exposición, concentración química y tensión sobre el material. Los incremen-tos en cualesquiera de estos factores puede dar como resultado una inactividad química reducida. Esta tabla está destinada como guía únicamente, y no como una alternativa para las pruebas reales. Quadrant recomienda pruebas reales que representan el único método para evaluar la conveniencia de empleo.

50

501090

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10025

9610

10

95

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10

10

Químico

CLAVES:

A Sin ataque, absorción posiblemente ligera. Efecto insignificante sobre propiedades mecánicas

B Ataque ligero mediante absorción, cierto hinchamiento y una pequeña reducción en las propiedades mecánicas probablemente

C Ataque moderado o absorción apreciable; el material tendrá vida limitada

D El material sufrirá descomposición o se disolverá en un tiempo corto

* No hay datos disponibles

Acuoso Solución Acuosa

SAT Solución Acuosa Saturada

CONC Solución Acuosa Concentrada

Cuando se muestran soluciones acuosas, se proporciona la concentración como porcentaje del peso.


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36

Los materiales de Quadrant se utilizan por lo general en el equipo de procesamiento y en productos que requieren diferentes tipos de cumplimiento de agencias regulatorias. Nosotros trabajamos de manera rutinaria con estas agencias para garantizar que la más amplia variedad de nuestros productos sea reconocida como en cumplimiento, proporcionando a los diseñadores una mayor selección de materiales candidatos.

A continuación se proporciona un breve panorama de las seis agencias más comunes. Además, contamos con listados de productos específicos con Underwriters Laboratories (UL), American Bureau of Shipping (ABS), ASTM y varios fabricantes mundiales.

Quadrant puede trabajar con clientes para desarrollar productos únicos/especificaciones de calidad que requieran pruebas, inspección y certificaciones. Estas solicitudes deben dirigirse a Plásticos Industriales Quadrant al 1-800-366-0310.

FDAFDA (Food & Drug Administration) Administración de Alimentos y Medicamentos, tiene la responsabilidad de determinar si, y la forma en que los materiales fabricados pueden utilizarse en contacto con productos alimenticios. Las definiciones del uso adecuado se encuentran en una serie de reglamentos publicados cada año bajo los Reglamentos del Gobierno CFR 21. La FDA proporciona ciertas especificaciones con respecto a la composición, aditivos y propiedades. Un material que cumple con estas normas puede entonces estipularse como en CUMPLIMIENTO CON LA FDA. Los usuarios finales deben observar que es su responsabilidad utilizar el producto en una forma compatible con los lineamientos de la FDA.

USDAEl USDA (U.S. Department of Agriculture) Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, tiene jurisdicción sobre el equipo utilizado en las plantas de procesamiento de carnes y aves inspeccionadas federalmente, y sobre los materiales de empaque utilizados para estos productos. Los materiales utilizados en este equipo son aprobados de manera individual. La determinación de la conveniencia de uso de los componentes y los materiales de los cuales se elaboran es responsabilidad del fabricante del equipo. Documentación de soporte esta disponible de ser requerida por el Servicio de Inspección de Seguridad Alimenticia del USDA.

CFIALa agencia de Salud y CFIA de Canadá equivalen a la FDA y a la USDA. La agencia de Salud de Canadá, similar a la FDA, tiene la responsabilidad de determinar las políticas, estándares y regulaciones para garantizar el suministro seguro de alimentos. La CFIA, similar a la USDA, hace cumplir las políticas, regulaciones y normas establecidas por la agencia de Salud Canadiense. La CFIA tiene jurisdicción sobre los establecimientos registrados a nivel federal y revisa la seguridad de los artículos terminados usados en estas instalaciones. Al igual que con el USDA, los materiales de plástico son aprobados según el material para un grupo de aplicaciones relacionadas, como por ejemplo el acetal Acetron® GP (material) para el procesamiento de carnes y aves (aplicación).

3A-SSI3A-SSI (Sanitary Standards, Inc.) es una organización voluntaria que proporciona normas de construcción para el equipo de procesamiento de leche, queso, mantequilla y helados.

La organización cubre los requerimientos de materiales de plástico para usos múltiples como superficies de contacto de productos en equipo para producción, procesamiento y manejo de leche y productos lácteos. Los criterios para la aprobación de los materiales plásticos se especifican en la norma 20-18 de 3A, e incluyen: limpieza, tratamiento bacteriano, condiciones de uso repetido, y cumplimiento con la FDA. Los materiales se someten a prueba para su cumplimiento por el proveedor del material. La documentación de soporte debe estar disponible según sea requerida por un inspector de alimentos.

NSFLa NSF (National Sanitation Foundation) Fundación de Saneamiento Nacional fija las normas para todos los aditivos del agua potable directos e indirectos. Los fabricantes que ofrecen equipo que porta el símbolo NSF han solicitado a la NSF la aprobación del dispositivo para una norma específica. La aprobación se emite para el producto terminado (dispositivo) en un uso específico (aplicación). Para obtener la aprobación del dispositivo, todos los componentes dentro del dispositivo deben cumplir con la NORMA mediante el cumplimiento de los criterios de material, diseño, construcción y desempeño.

La NSF mantiene varias normas. Dos normas que encontramos con frecuencia y bajo las cuales han sido probados algunos de nuestros productos son:

51 Plásticos en Equipo Alimenticio

61 Componentes del Sistema de Agua Potable – Efectos Sobre la Salud

USPClaseVILa Clase VI de la USP (U.S. Fharmacopoeia) Farmacopea de los Estados Unidos, juzga la conveniencia del material plástico destinado para utilizarse como recipiente o accesorio para preparaciones parenterales. El cumplimiento bajo la Clase VI de la USP es por lo general un requerimiento básico para fabricantes de dispositivos médicos.

EUSTDLa Comisión Europea es responsable de desarrollar regulaciones para los Miembros del estado en materiales y artículos en contacto con alimentos. Las regulaciones 1935/2004/EC es el marco regulatorio que prescribe los requerimientos para determinar si un material o artículo es aceptable para uso en aplicaciones de contacto con alimentos. El marco regulatorio requiere una declaración de conformidad de las materias primas que cumplan los requerimientos 2002/72/EC para monómeros y aditivos, y un sistema de calidad que cumpla con los requerimientos de GMP EC/2023/2006.

Los materiales de formas estándar de Quadrant no son adecuados para implantes permanentes.Quadrant fabrica una línea de materiales Grado Ciencias de la Vida (LSG) para los que se han probado las formas estándar según los lineamientos USP Clase VI e ISO 10993. Estos productos son apropiados para aplicaciones que requieren implantarse hast por 24 horas.

CUMPLIMIENTO DEL PRODUCTO


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38

LINEAMIENTOS DE FABRICACIÓN[Los siguientes lineamientos se presentan para aquellos operadores de máquinas que no están familiarizados con las características de maquinado de los plásticos. Estos lineamientos están destinados como guía únicamente, y podrían no representar las condiciones más óptimas para todas las partes. La referencia rápida de detección y corrección de fallas en la página 42 debe utilizarse para corregir acabados no deseables en la superficie o respuestas del material durante las operaciones de maquinado.

Todos los materiales de Quadrant están libres de tensión para garantizar el grado más alto de maquinado y estabilidad dimensional. Sin embargo, la suavidad relativa de los plásticos (comparada con los metales) da como resultado por lo general una mayor dificultad para mantener tolerancias ajustadas durante y después del maquinado. Una buena regla práctica para las tolerancias de las partes de plástico es +/-.001” por pulgada de dimensión a pesar de que son posibles tolerancias más ajustadas con materiales reforzados muy estables.

Al maquinar formas de materiales de Quadrant, se debe recordar. . .La expansión térmica es hasta 10 veces mayor con plásticos que con metales.Los plásticos pierden calor más lentamente que los metales, por lo tanto, se debe evitar un sobrecalentamiento localizado.Las temperaturas de ablandamiento (y fusión) de los plásticos son mucho menores que en los metales.Los plásticos son mucho más elásticos que los metales.Debido a estas diferencias, podría desear experimentar con accesorios, materiales de herramientas, ángulos velocidades y porcentajes de alimentación para obtener resultados óptimos. Para IniciarSe recomiendan geometrías positivas de la herramienta con periferias rectificadas. Las herramientas de carburo con superficies superiores pulidas se sugieren para una vida de la herramienta y un acabado de la superficie óptimos. Las herramientas policristalinas o recubiertas con diamante ofrecen un acabado óptimo de la superficie cuando se realice el maquinado con Duratron® CU60 PBI.Utilizar un espacio libre adecuado de la cápsula para evitar obstrucción. Dar soporte adecuadamente al material para restringir la desviación fuera de la herramienta de corte.

RefrigerantesPor lo general, los refrigerantes no se requieren en la mayoría de las operaciones de maquinado (sin incluir el barrenado y el troceado). Sin embargo, para acabados de superficie óptimos y tolerancias estrechas, se sugieren los refrigerantes solubles en agua no aromáticos. Los vapores de rociado y el aire presurizado son medios muy efectivos para enfriar la interfase de corte. Los fluidos de corte basados en petróleo para propósitos generales, a pesar de ser adecuados para muchos metales y plásticos, pueden contribuir a la fractura por tensión de plásticos amorfos como por ejemplo el Quadrant PC 1000, Quadrant PSU, Duratron® U1000 PEI y Quadrant PPSU.

NOTASDEMAQUINADO

•� Se sugieren ampliamente los refrigerantes durante las operaciones de perforación, especialmente con materiales sensibles a la entalla como por ejemplo Ertalyte® PET-P, Duratron® PAI, Duratron® CU60 PBI y productos reforzados con vidrio o carbono.

•��Además de reducir al mínimo el calentamiento de partes localizado, los refrigerantes prolongan la vida de la herramienta. Dos refrigerantes (de flujo) adecuados para la mayoría de los plásticos son el Trim E190 y el Trim Sol LC SF (Master Chemical Corporation–Perrysburg, OH).

TorneadoLas operaciones de torneado requieren insertos con geometrías positivas y periferias rectificadas. Las periferias rectificadas y las superficies superiores pulidas reducen por lo general la acumulación de material en el inserto, mejorando el acabado de la superficie que puede lograrse. Un carburo C-2 de grano fino es por lo general más conveniente para las operaciones giratorias.

BarrenadoLas características aislantes de los plásticos requieren consideración durante las operaciones de perforación, especialmente cuando las profundidades del orificio son mayores que dos veces el diámetro.

Orificios de diámetro pequeño (1/32” a 1” de diámetro)Las brocas helicoidales de acero de alta velocidad son por lo general suficientes para orificios pequeños. Para mejorar la eliminación de virutas, se sugiere una extracción frecuente (brrenado de picado). Una broca espiral baja (hélice baja) permitirá una mejor eliminación de virutas.

Orificios de diámetro grande (1” de diámetro y mayores)Una broca espiral baja (hélice baja) o barrena de broca para propósitos generales rectificada a un ángulo de punto de 118º con un espacio libre del reborde de 9º a 15º es la más recomendada. La inclinación del reborde debe estar rectificada (redoblada) y la bobina debe estar adelgazada.

Por lo general, es mejor barrenar un orificio piloto (máximo 1/2" de diámetro) utilizando de 600 a 1,000 rpm y una alimentación positiva de 0.005” a 0.015” por revolución. Evitar la alimentación manual debido a que el soporte de la broca puede dar como resultado la formación de microfisuras. El barrenado secundario de 400 a 500 rpm en 0.008” a 0.020” por revolución se requiere para ampliar el orificio a diámetros más grandes.

Puede utilizarse un proceso de dos pasos empleando tanto la perforación como el taladrado en materiales sensibles a la entalla como por ejemplo el Ertalyte® PET-P y materiales reforzados de vidrio. Esto reduce al mínimo la acumulación de calor y reduce el riesgo de fisuras.

1. Barrenar un orificio de 1” de diámetro utilizando una broca de inserto de 500 a 800 rpm con una velocidad de alimentación de 0.005” a 0.015” por revolución.

2. Taladrar el orificio a las dimensiones finales utilizando una barra de perforación con inserto de carburo con 0.015” a 0.030” de radio de 500 a 1,000 rpm y una velocidad de alimentación de 0.005” a 0.010” por revolución.

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LINEAMIENTOS DE FABRICACIÓNTabla 17 : Lineamientos de Fabricación para Todas las Operaciones de Perforación y Giratorias con Materiales de Quadrant

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material Proteus®PP, .150" 500-600 .010-.015 1/16" a 1/4" .007-.015 Quadrant PC 1000, Quadrant PSU, 2 - 3 .025" 600-700 .004-.007 1/2" a 3/4" .015-.025 Quadrant PPSU,& Duratron® PEI 1" a >2" .020-.050

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material .150" 500-600 .010-.015 1/16" a 1/4" .002-.005 Symalit® PVDF & ECTFE 2 .025" 600-700 .004-.007 1/2" a 3/4" .015-.025 1" a >2" .020-.050

material .150" 350-500 .010-.015 1/16" a 1/4" .002-.005 Ketron® PEEK 5 - 7 .025" 500-600 .003-.008 1/2" a 3/4" .004-.008 1" a >2" .008-.012

material .150" 600-1000 .010-.016 1/16" a 1/4" .007-.015 Fluorosint® PTFE(1) 1 - 3 .025" 600-700 .004-.007 1/2" a 3/4" .015-.025 1" a >2" .020-.050

material .150" 100-300 .010-.020 1/16" a 1/4" .007-.015 Techtron® PPS 5 .025" 250-500 .005-.010 1/2'" a 3/4" .015-.025 1" a >2" .020-.050

material Duratron® PAI & Duratron® PI 5 - 8 .025" 300-800 .004-.025 1/16" a 1/4" .007-.015 1/2" a 3/4" .015-.025 1" a >2" .020-.050

material Duratron® CU60 PBI 10 .025" 150-225 .002-.006 1/2" o mayor .015-.025

Torneado Barrenado** Maquinado Relativo 1 a 10 Profundidad Velocidad Alimentación Diámetro de Alimentación

Material 10=más fácil de Corte Pies/Minuto Pul./Rev. Orificio Nominal Pul./Rev.

**La velocidad recomendada para operaciones de barrenado es de 150 a 200 pies/minuto.

(1) Para el Fluorosint® MT-01, contacte al Equipo de Soporte Técnico de Quadrant

40

LINEAMIENTOS DE FABRICACIÓN[RoscadoyAterrajadoEl roscado debe realizarse mediante un punto único utilizando un inserto de carburo y tomando de cuatro a cinco pasadas de 0.001” al final. Se sugiere el uso de refrigerante. Para el aterrajado, utilizar la broca especificada con un macho de dos acanaladuras. Recordar que el macho debe mantenerse limpio y libre de acumulación de astillas. También se sugiere el uso de un refrigerante durante el aterrajado. El uso de un grifo recubierto creará radios en la raíz de los hilos que resulta en un hilo más fuerte y resistente que es menos propenso a la rotura de un exceso de torque.

FresadoUna sujeción suficiente permite un recorrido rápido en la mesa y altas velocidades del husillo cuando se fresan plásticos. Durante el fresado de la superficie, utilizar cuerpos de la fresa de geometría positiva alta o de cizallamiento alto.

AserradoEl aserrado de banda es versátil para curvas rectas y continuas o cortes irregulares. Las sierras de mesa son convenientes para cortes rectos y pueden utilizarse para cortar grosores múltiples y secciones transversales más gruesas de hasta 4” con caballos de fuerza adecuados. Las cuchillas de la sierra deben seleccionarse en base al grosor del material y el acabado de la superficie deseado.

NOTASDEASERRADO

•��Las cuchillas de desgarre y combinación con una inclinación del diente de 0º y con un ajuste del diente de 3º a 10º son mejores para el aserrado general con el fin de reducir el calor provocado por la fricción.

•��Las cuchillas de sierra circulares rectificadas huecas sin ajuste producirán cortes más lisos de hasta 3/4" de grosor.

•� Las cuchillas de carburo de tungsteno se desgastan correctamente y ofrecen acabados óptimos de la superficie.

ROTACIÓNDE CORTE

MESA DE ALIMENTACIÓN

ROTACIÓNDE CORTE

MESA DE ALIMENTACIÓN

FRESADO ASCENDENTE FRESADO CONVENCIONAL

Fresado Frontal Fresado Final / Ranurado (C-2) Herramienta de Carburo Aserrado High Speed Depth Speed, Feed, Depth Speed, Feed, Material Tooth Pitch Band Speeds Steel (M2, M7) of Cut Ft./Min. In./Min. of Cut Ft./Min. In./Min. Thickness Form Teeth/In. Ft./Min. Materiales 1/4" 0.250 270-450 0.002 0.150 1300-1500 0.020 <5" Precisión 10-14 3,000 TIVAR® UHMW-PE, 1/2" " " 0.003 0.060 1500-2000 0.005 5"-1.0" " 6 2,500 Nylatron® PA, Acetron® POM 3/4" " " 0.005 1.0-3.0" Refuerzo 3 2,000 1", 2" " " 0.008 >3.0" " " 1,500 1/4" 0.050 300-500 0.001 1/2" " " 0.002 3/4" " " 0.004

Materiales Proteus® PP, 1/4" 0.250 270-450 0.002 0.150 1300-1500 0.020 <.5" Precisión 10-14 4,000 Quadrant PC 1000, Quadrant 1/2" " " 0.003 0.060 1500-2000 0.005 .5"-1.0" " 6 3,500 PSU, Quadrant PPSU, 3/4" " " 0.005 1"-3" Refuerzo 3 3,000 & Duratron® PEI 1", 2" " " 0.008 >3" " " 2,500 1/4" 0.050 300-500 0.001 1/2" " " 0.002 3/4" " " 0.004

Materiales Ertalyte® PET-P 1/4" 0.250 270-450 0.002 0.150 1300-1500 0.020 <.5" Precisión 10-14 5,000 1/2" " " 0.003 0.060 1500-2000 0.005 .5"-1.0" " 6 4,300 3/4" " " 0.005 1"-3" Refuerzo 3 3,500 1", 2" " " 0.008 >3" " " 3,000 1/4" 0.050 300-500 0.001 1/2" " " 0.002 3/4" " " 0.004

Materiales 1/4" 0.250 270-450 0.002 0.150 500-750 0.020 <.5" Precisión 10-14 4,000 Symalit® PVDF & ECTFE 1/2" " " 0.003 0.060 0.005 .5"-1.0" " 6-8 3,500 3/4" " " 0.005 1"-3" Refuerzo 3 3,000 1", 2" " " 0.008 >3" " " 2,500 1/4" 0.050 300-500 0.001 1/2" " " 0.002 3/4" " " 0.004

Materiales 1/4" 0.250 270-450 0.002 0.150 500-700 0.020 <.5" Precisión 10-14 3,000 Ketron® PEEK 1/2" " " 0.003 0.060 550-750 0.005 .5"-1.0" " 6-8 2,500 3/4" " " 0.005 1"-3" Refuerzo 3 3,000 1", 2" " " 0.008 >3" " " 2,500 1/4" 0.050 300-500 0.001 1/2" " " 0.002 3/4" " " 0.004

Materiales 1/4" 0.250 270-450 0.002 0.150 1300-1500 0.020 <.5" Precisión 10-14 5,000 Fluorosint® PTFE(1) 1/2" " " 0.003 0.060 1500-2000 0.005 .5"-1.0" " 6-8 4,300 3/4" " " 0.005 1"-3" Refuerzo 3 3,500 1", 2" " " 0.008 >3" " " 3,000 1/4" 0.050 300-500 0.001 1/2" " " 0.002 3/4" " " 0.004

Materiales 1/4" 0.250 270-450 0.002 0.35 500-800 .006-.035 <.5" Precisión 10-14 5,000 Techtron® PPS 1/2" " " 0.003 .5"-1.0" " 6-8 4,300 3/4" " " 0.005 1"-3" Refuerzo 3 3,500 1", 2" " " 0.008 >3" " " 3,000 1/4" 0.050 300-500 0.001 1/2" " " 0.002 3/4" " " 0.004

Materiales Duratron® PAI & 1/4" 1/2" 0.250 270-450 0.002 0.150 1300-1500 0.020 <.5" Precisión 10-14 5,000 Duratron® PI 1/2" " " 0.003 0.060 1500-2000 0.005 .5"-1.0" " 6-8 4,300 3/4" " " 0.005 1"-3" Refuerzo 3 3,500 1", 2" " " 0.008 >3.0" " " 3,000 1/4" 0.050 300-500 0.001 1/2" " " 0.002 3/4" " " 0.004 Duratron® CU60 PBI 1/4" 0.50 450-650 0.005 0.050 450-650 .005-.010 .375"-1" Precisión 10 3,000 1/2" " " 1"-2" Refuerzo 10 3/4" " " 1,500 1", 2" " " 1/4" 0.015 250-350 0.002 0.015 250-350 .002-.006 1/2" " " 3/4" " "

Tabla 18 : Lineamientos de Fabricación - Fresado y Aserrado


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[LINEAMIENTOS DE FABRICACIÓN

Corte

Dificultad Causa Común

Superficie ablandada 1. Herramienta obstruida 2. Espacio libre lateral insuficiente 3. Suministro de refrigerante insuficiente

Acabado áspero 1. Alimentación demasiado pesada 2. Herramienta afilada inadecuadamente 3. Borde de corte no esmerilado

Marcas espirales 1. Rebaba de la herramienta durante su retroceso

2. Rebaba en el punto de la herramienta

Superficies 1. Ángulo del punto demasiado grande cóncavas o convexas 2. Herramienta no perpendicular

al husillo 3. Desvío de la herramienta

(utilizar inclinación negativa) 4. Alimentación demasiado pesada 5. Herramienta montada arriba

o abajo del centro

Puntas o rebaba en 1. El ángulo de punto no es el punto de corte lo suficientemente grande 2. Obstrucción de la herramienta o no está

esmerilada 3. Alimentación demasiado pesada

Rebaba en 1. No hay bisel antes del corte el diámetro exterior 2. Herramienta obstruida

Giro y Taladrado

Dificultad Causa Común Superficie ablandada 1. Obstrucción de la herramienta o roce de

la parte inferior 2. Espacio libre lateral insuficiente 3. Velocidad de alimentación

demasiado lenta 4. Velocidad del husillo demasiado rápida

Acabado áspero 1. Alimentación demasiado pesada 2. Ángulos de espacio libre incorrectos 3. Punto afilado en la herramienta (se requirer radio de eborde ligero) 4. Herramienta no montada en el centro

Rebaba en el 1. No existe bisel en las reborde del corte esquinas afiladas 2. Herramienta obstruida 3. Espacio libre lateral insuficiente 4. Ángulo de conducción no proporcionado en la herramienta (la herramienta debe aflojarse el corte gradualmente, no de repente)

Fractura o desvastado 1. Demasiada inclinación positiva de esquinas en la herramienta 2. Herramienta no se afloja en el corte (la herramienta de repente golpea el trabajo) 3. Herramienta obstrudia 4. Herramienta montada abajo del centro 5. Punto afilado en la herramienta (se requiere radio del borde lingero)

Vibración 1. Demasiado radio del borde en la herramienta 2. La herramienta no está montada firmemente 3. El material no está apoyado adecuadamente 4. Ancho de corte demasiado grande (utilizar 2 cortes)

Perforación

Dificultad Causa Común Agujero Cónico 1. Broca afilada incorrectamente 2. Espacio libre insuficiente 3. Alimentación demasiado pesada

Superficie quemada o derretida 1. Broca de tipo equivocado 2. Broca afilada incorrectamente 3. Alimentación demasiado ligera 4. Broca dura 5. Bobina demasiado gruesa 6. Barrenado sin picoteo

Desbastado de superficies 1. Alimentación demasiado pesada 2. Espacio libre demasiado grande 3. Demasiada inclinación (bobina delgada según lo descrito)

Vibración 1. Demasiado espacio libre 2. Alimentación demasiado ligera 3. Suspensión de la broca demasiado grande 4. Demasiada inclinación (bobina delgada según lo descrito)

Marcas de la alimentación o 1. Alimentación demasiado pesada líneas espirales 2. Broca no centrada en el diámetro interior 3. Broca rectificada fuera del centro

Orificios de 1. Broca rectificada fuera del centro Tamaño excesivo 2. Bobina demasiado gruesa 3. Espacio libre insuficiente 4. Velocidad de alimentación demasiado pesada 5. Ángulo del punto demasiado grande

Orificios de tamaño insuficiente 1. Broca dura 2. Demasiado espacio libre 3. Ángulo del punto demasiado pequeño

Orificios no concéntricos 1. Alimentación demasiado pesada 2. Velocidad del husillo demasiado baja 3. La broca entra en la siguiente pieza

demasiado lejos 4. La herramienta de corte deja

puntas, que desvían la broca 5. Bobina demasiado gruesa 6. Velocidad de la broca demasiado

pesada al inicio 7. Broca no montada en el centro 8. Broca no afilada correctamente

Rebaba en el corte 1. Herramienta de corte duro 2. La broca no pasa completamente a

través de la pieza

Obstrucción rápida de la broca 1. Alimentación demasiado ligera 2. Velocidad del husillo demasiado rápida 3. Lubricación insuficiente del

refrigerante

Tabla 19 : Referencia Rápida de Detección y Corrección de Fallas

>> POSTERIOR AL MAQUINADO

recocido[

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¿Cuándo deben recocerse las partesdespués del maquinado para garantizarun rendimiento de partes óptimo?

La experiencia nos ha demostrado que muy pocas partes de plástico maquinado requieren recocido después del maquinado para cumplir con los requerimientos dimensionales o de rendimiento.

Todas las formas de materiales de Quadrant están recocidas utilization un ciclo de alivio de tension propietario para reducir al mínimo cualquier tenión interna que pudiera resultar del proceso de manufactura. Esto le garantiza que el material permanacera estable dimensionalmente duran-te y después del maquinado.

La tensión durante el maquinado puede reducir el rendimiento de la parte y conducir a fallas prematuras de las partes. Para evitar la tensión en el manquinado, es importante identificar las causas.

La tensión en el maquinado es creada por:

Utilizar herramienta obstruida o diseñada inadecuadamente

Calor excesivo, generado por velocidades y porcentajes de ali-mentación inadecuados

Maquinado de grandes volúmesnes de material, por lo general de un lado de la forma del material

Para reducir el potencial de tensión en el maquinado, revisar los lineamientos de fabricación para el material específico. Reconocer que los lineamientos cambian a medida que cambia el tipo de material

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Beneficios del Recocido Posterior al Maquinado

Material Calentamiento Mantener Enfriar Ambiente

Nylons Tipo 6 4 horas a 300°F 30 minutos por 1/4” grosor 50°F por hora Aceite o Nitrógeno

Nylons Tipo 6/6 4 horas a 350°F 30 minutos por 1/4” grosor 50°F por hora Aceite o Nitrógeno

Ertalyte® PET–P 4 horas a 350°F 30 minutos por 1/4” grosor 50°F por hora Aceite o Nitrógeno

Acetal Acetron® GP 4 horas a 310°F 30 minutos por 1/4” grosor 50°F por hora Nitrógeno o Aire

Delrin* 4 horas a 320°F 30 minutos por 1/4” grosor 50°F por hora Nitrógeno o Aire

Policarbonto PC 1000 4 horas a 275°F 30 minutos por 1/4” grosor 50°F por hora Aire

Polisulfona PSU 1000 4 horas a 330°F 30 minutos por 1/4” grosor 50°F por hora Aire

Radel* R PPSU 4 horas a 390°F 30 minutos por 1/4” grosor 50°F por hora Nitrógeno o Aire

Ultem*PEI 4 horas a 390°F 30 minutos por 1/4” grosor 50°F por hora Aire

Techtron® PPS 4 horas a 350°F 30 minutos por 1/4” grosor 50°F por hora Aire

Ketron® PEEK 4 horas a 300°F 60 minutos por 1/4” grosor 50°F por hora Aire 4 horas a 375°F 60 minutos por 1/4” grosor 50°F por hora

Torlon*® PAI 4 horas a 300°F 1 dia 4 horas a 420°F 1 dia 50°F por hora Aire 4 horas a 470°F 1 dia 4 horas a 500°F 3 a 10 dias

Tabla 20 : Lineamientos de Rcocido con Aire Posterior al Maquinado

Elmaquinado del acabado de dimensiones críticas debe realizarse después del recocido

* Temperaturas de +/- 10°F y en tiempos 10 minutos

Importante: Los ciclos de recocido se han generalizado para aplicarse a una mayoría de partes maquinadas. Los cambios en el calentamieno y tiempo de mantenimiento pueden ser posibles si las secciones trans-versales son delgadas. Las partes deben sujetarse durante el recocido para evitar la distorsión.

• Resistencia Química Majorada Los plásticos de policarbonato, polisulfona y Durantron® PEI, al igual que muchos plásticos amorfos (transparentes) pueden recocerse para reducir al mínimo el agrietamiento por tensión. Durantron® PAI también se beneficia del recocido posterior al maquinado. El recocido de partes terminadas es más importante a medida que se incrementa el volumen de maquinado. El recocido después del maquinado reduce las tensiones "durante el maquinado" que pueden contribuir a fallas prematuras.

• Mejor Aplanado y Capacidad de Tolerancia Más Justa Las partes con tolerancia extremadamente cerrada requieren un aplanado de precisión y el contorno no simétrico algunas veces requiere un recocido intermedio entre las operaciones de maquinado. El aplanado mejorado puede lograrse por medio de un maquinado en basto, recocido y un maquinado de acabado con un corte muy ligero. El maquinado balanceado en ambos lados de la línea central de la forma también ayudar a evitar la distorsión.

• Resistencia al Desgaste Mejorada Las partes de Duratron® PAI extruidas o moldeadas por inyección que requieren PV altos o el factor de desgaste más bajo posible se benefician con un curado adicional después del maquinado. Este proceso de curado optimiza las propiedades de desgaste Únicamente Duratron® PAI se beneficia de este ciclo.

Distribuido por:

Todas las declaraciones, información técnica y recomendaciones contenidas en esta publicación se pre-sentan de buena fe, en base a las pruebas consideradas como confiables y con experiencia de campo prácticia. Se noticia al lector sin embargo, que Productos de Plástico Industrial DSM no garantiza la pre-cisión o integridad de esta información y es responsabilidad del cliente determinar la conveniencia de los productos de DSM en cualquier aplicación dada.

Acetron, Duraspin, Duratron, Erta, Ertacetal, Ertalene, Ertalon, Ertalyte, Materiales Extremos, Fluorosint, Ketron, MC, Monocast, Novatron, Nylatrack, Nylatron, Polypenco, Proteus, Sanalite, Semitron, Symalit, Techtron, TIVAR, Ultrawear Y and Vibratuf son marcas registrades del Grupo de Compañías de Quadrant.

*Classix es una marca registrada de Invibio Ltd. Corp.* Rulon es una marca registrada de Saint Gobain Performance Plastics*Torlon es una marca registrada de Solvay Advanced Polymers* Vespel es una marca registrada de E.I. DuPont

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