Quadrant Engineering Plastic Products

Quadrant Engineering Plastic Products
Líder mundial en plásticos de ingeniería para maquinado
Guía de Referencia de Diseño y Fabricación
[
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 aprobaciones 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 Peso
Eliminar la Corrosión
Mejorar el Rendimiento de Desgaste en Condiciones No Lubricadas
Reducir el Ruido
Aumentar la Vida de la Parte
Aislar 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 exposiciones 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 aplicación 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.
Tabla 1: Propiedades Típicas de Materiales de ingeniería
Propiedad
Densidad
Resistencia a la Tracción
Coeficiente de Elasticidad
Fuerza Relativa al Peso
Coeficiente de
Expansión Térmica Lineal
Nylatron® PA
Duratron® PAI
Bronce
Acero (A36)
Aluminio
g/cm3
1.15
1.41
8.80
7.84
2.70
psi
12,000
6
18,000
6
22,000
6
36,000
6
30,000
psi
0.4 x 10
0.6 x 10
16 x 10
30 x 10
10 x 106
Acero = 1.0
2.27
2.78
0.54
1.0
2.41
pulg./pulg./ºF
50 x 10-6
14 x 10-6
10 x 10-6
6.3 x 10-6
12 x 10-6
Las columnas en azul oscuro son plásticos.
2
Unidades
[CONTENIDO
contenido
PANORAMA GENERAL DE LOS PLÁSTICOS
p. 2
DATOS DE RESISTENCIA QUÍMICA
p . 32
DISEÑANDO CON PLÁSTICOS-ASPECTOS
BÁSICOS DE PROPIEDADES
p. 6
CUMPLIMIENTO DEL PRODUCTO/
INFORMACIÓN REGULATORIA
p . 36
SELECCIÓN DE MATERIALES
p . 12
LINEAMIENTOS DE FABRICACIÓN
p . 38
RECOSIDO POSTERIOR AL MAQUINADO
p . 43
DISEÑO DE COMPONENTES
DISEÑO DE COJINETES
p . 16
DISEÑO DE RODILLOS/RUEDAS
p . 21
DISEÑO DE POLEAS
p . 24
DISEÑO DE ENGRANAJES
p . 28
Termoplásticos y Plásticos Termoestables
Los 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 fabricación, 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.
estamos listos para ayudarle.
Si tiene alguna pregunta con respecto a
la información en ésta guía, contáctenos:
Servicio Técnico: 800.366.0300
Página de Internet:
www.quadrantplastics.com
www.quadrantplastics.com
3
[PANORAMA GENERAL DE LO
>> CONTINUACIÓN
Duratron®
PBI
Duratron® PI
Duratron® PAI*
Quadrant PPSU
Quadrant PSU
Quadrant PC
Quadrant PPO
PMMA
ABS
PS
Rendimiento (Térmico, Químico, Resistencia Mecánica)
Duratron® PEI*
Ketron® PEEK*
Techtron® PPS
Fluorosint® PTFE*
Symalit® PVDF
Ertalyte® PET-P
Nylatron® PA
Acetron® POM*
Symalit® ECTFE
TIVAR® UHMW-PE
Proteus® PP
Sanalite® HDPE/PP
Proteus® LDPE
PVC
*Disponible en Semitron® tipos disipativos de estática.
4
Plásticos
de Ingeniería Avanzados
Plásticos
de Ingeniería
Tabla 2
Plásticos
Estándares
Poliamida-imida (PAI)
Polieteretercetona (PEEK)
Sulfuro de polifenileno (PPS)
PTFE Politetrafluoroetileno relleno (PTFE)
Polieterimida (PEI)
Polifenilsulfona (PPSU)
Polisulfona (PSU)
Tereftalato de Polietileno (PET-P)
Polioximetileno (POM) - Acetal
Poliamida (PA) - Nylon
Polietileno de peso molecular ultra alto
(UHMW-PE)
Policarbonato (PC)
Óxido de polifenileno, modificado (PPO)
Metacrilato de polimetilo (PMMA) - Acrílico
Cristalina Alto Rendimiento
Amorfa Alto Rendimiento
Cristalina de ingeniería
Amorfa de ingeniería
Estabilidad dimensional y resistencia al desgaste
Polipropileno (PP)
Polietileno de Alta Densidad (HDPE)
Polietileno de Baja Densidad (LDPE)
Proteus® LDPE
Proteus® HDPE
Proteus® PP Cloruro polivinílico (PVC)
Quadrant PVC
Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)
Poliestireno (PS)
Quadrant PPO
Quadrant PC 1000
TIVAR® UHMW-PE
MC® or Nylatron®
Resistencia química, formabilidad, bajo costo
Resistencia química, bajo costo
Resistencia química, solidez mediana
Peso ligero, fácilmente procesado
Solidez mediana, rigidez y termoformabilidad
Rígido, Peso ligero, termoformable
Claridad y formabilidad
Resistencia térmica, rigidez y termoformabilidad
Resistencia contra impactos y térmica a 250ºF
Rigidez y resistencia a la abrasión
Rigidez, resistencia al desgaste y solidez
Maquinabilidad y estabilidad dimensional
Ertalyte® PET–P
Acetron® POM
Alta solidez y resistencia térmica a 300ºF
Alta solidez, resistencia al vapor e impactos
Alta solidez y resistencia térmica a 400ºF
Resistencia química y estabilidad dimensional
Resistencia química, solidez y resistencia al desgaste
Resistencia química, al desgaste y al calor
Solidez más alta a 500ºF, dimensionalmente estable
Alta resistencia al calor a 600°F
Quadrant PSU
Quadrant PPSU
Duratron® PEI
Fluorosint® PTFE
Techtron® PPS
Ketron® PEEK
PI
Duratron® PAI
Estándar de ingeniería
Poliamida (PI)
Fuerza y resistencia más alta al calor
Duratron®
Duratron® PBI
Polibencimidazol (PBI)
Imidizada Perfil de Rendimiento
Nombre Comercial
Material
Familia de Rendimiento
OS PLÁSTICOS
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5
[DISEÑANDO CON PLÁSTICOS
El diseño de los componentes plásticos maquinados sigue el enfoque
utilizado para los metales pero requiere la consideración especial de:
Comportamiento Elástico
Estabilidad Dimensional
El 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
X
Metal Típico (dúctil)
X Plástico Típico
La deformación por estiramiento es mayor
La inclinación de la curva de tensión/deformación puede no ser
constante por debajo del límite de elasticidad
Deformación E = ∆L
L
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.
ESTABILIDAD DIMENSIONAL
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.
Los 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.
RESISTENCIA AL IMPACTO
A pesar de que un gran número de plásticos son adecuados para aplicaciones 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.
PROPIEDADES TÉRMICAS
Dos 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.
6
Metal Típico (no dúctil)
Propiedades Térmicas
COMPORTAMIENTO ELÁSTICO
➜
➜
➜
X
Resistencia al Impacto
Rensión σ = F
A
➜
➜
➜
➜
Fig. 2 - – TENSIÓN VS. DEFORMACIÓN
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).
[
>> MECÁNICOS
ASPECTOS BÁSICOS
DE PROPIEDADES
Resistencia a la Tracción (ASTM D 638)
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.
Fig. 3
Asas Para
Sostener la
Muestra
Firmemente
Medición de la Fuerza
Cabeza
Fija
Muestra de Prueba
Alargamiento (ASTM D 638)
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.
NOTA DE DISEÑO
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.
Cabeza
Fija
Grosor 1/8 "
Velocidad Constante de Movimiento
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).
Fig. 4
Resistencia a la Compresión (ASTM D 695)
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).
Cabeza Móvil
Velocidad de
la Prueba
0.05” Minuto
Dirección de
Aplicación de
la Carga
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).
Muestra
➜ resistencia
➜
resistencia al estiramiento por compresión (la tensión en psi
medida en el punto de estiramiento permanente, cero inclinación, en la
curva de tensión-tracción).
Resistencia a la Flexión (ASTM D 790)
Cabeza Fija
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.
Fig. 5
Muestra
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.
Dureza
La 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.
Dirección de
Aplicación de
la Carga
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.
Fig. 6
Bola de Acero
Indentaciones
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7
[
>> MECÁNICOS (CONTINUACIÓN)
ASPECTOS BÁSICOS
DE PROPIEDADES
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.
Fig. 7 - PRUEBA DE IMPACTO IZOD
Coeficiente (de Tracción, de Compresión,
de Flexión)
Punto de
Impacto
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 / Rigidez
La 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.
RANURADA
Fig. 8 - PRUEBA DE IMPACTO DE TRACCIÓN
Yunque
IMPACTO IZOD (ASTM D 256)
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.
IMPACTO A LA TRACCIÓN (ASTM D 1822)
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.
8
Muestra de Prueba
[
>> TÉRMICOS Y ELÉCTRICOS
ASPECTOS BÁSICOS
DE PROPIEDADES
Coeficiente de Expansión Térmica Lineal (E 831 TMA)
Fig. 10 - CONTINUO DE RESISTIVIDAD
Aislador
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.
Temperatura de Desviación Térmica
(ASTM D 648)
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.
Fig. 9
Carga
Medidor
Termómetro
Antiestático
Conductor
{
{
{
10
16
10
12
10
5
10
0
10
-6
Mayoría de Plásticos
Semitron® ESd 225 POM-C
Agua Pura
Semitron® ESd 420 PEI
Agua con Electrolitos
Semitron® ESd 410C PEI
Silicio
Mayoría de Metales
Cable de Cobre
Fig. 11 - RESISTIVIDAD DE LA SUPERFICIE
Resistividad de Volumen (ASTM D 257)
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:
Temperatura de Servicio Continuo
Este 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 (ASTM D 3418)
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.
Punto de Fusión (ASTM D 3418)
La temperatura en la cual un termoplástico cristalino cambia de sólido
a líquido.
➜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.
Resistividad de la Superficie
(EOS/ESD S11.11)
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.
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9
BÁSICOS
[ASPECTOS
DE PROPIEDADES
>> ELÉCTRICOS (CONTINUACIÓN)
Fig. 12
Resistencia Dieléctrica (ASTM D 149)
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.
NOTA DE DISEÑO
uratron® U1000 PEI posee la resistencia dieléctrica a corto plazo
D
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.
Constante Dieléctrica (ASTM D 150(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.
Factor de Disipación (ASTM D 150)
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.
10
Baño de
Aceite
˜
V
Muestra
Inflamabilidad
5V
En 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.
V-0
Mejor
V-1
V-2
HB
Peor
CLASE DE INFLAMABILIDAD UL 94 (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.
[
>> VARIOS
ASPECTOS BÁSICOS
DE PROPIEDADES
Gravedad Específica (ASTM D 792)
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.
NOTA DE DISEÑO
Los 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.
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.
Resistencia al Desgaste / 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.
“k”=
Absorción de Agua (ASTM D 570)
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.
Coeficiente de Fricción (ASTM D 3702
El 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.
degaste
PVT
10
x 10
o desgaste (pulg.) = (k) PVT x 10-10
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.
NOTA DE DISEÑO
Los 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.
Fig. 13
Husillo
Giratorio
Por lo general se proporcionan dos valores para el COF.
➜
➜
l COF “Estático” se refiere a la resistencia en el movimiento
E
inicial desde un apoyo “en descanso”.
l COF “Dinámico” se refiere a la resistencia una vez que la
E
superficie de apoyo o de contacto está en movimiento a una
velocidad dada.
Portamuestra
NOTA DE DISEÑO
Muestra
Polimérica
La diferencia entre los COFs estáticos y dinámicos indica “deslizamientoadhesión”. 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.
Arandela de Acero
Estacionaria
PV y PV Limitante
Dos factores que deben tomarse en consideración al revisar una
aplicación de fricción:
Portaarandela
➜ 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
TORQUE
CARGA
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11
[SELECCIÓN DE MATERIALES
ESTRUCTURAL
■Duratron® CU60 PBI
■Duratron® 7000 PI (D7000, D7015G)
■Fluorosint® PTFE
■Duratron® PAI Grades (T4203, T4503, T5030)
■Ketron® 1000 PEEK
■Ketron® GF30 or CA30 PEEK
■Techtron® PSGF PPS
■Techtron® 1000 PPS
■Semitron® ESd 410C PEI
■Duratron® PEI (U1000, U2300)
■Quadrant PPSU
■Quadrant PSU
■Symalit® PVDF
■Symalit® ECTFE
■Quadrant PC 1000
■Nylatron® GF30 PA66
■Quadrant CPVC
■Quadrant PPO
■Acetron® GP POM-C / Acetron® POM-H
■TIVAR® UHMW-PE
■Proteus® PP
■Proteus® HDPE
■Sanalite® HDPE/ Sanalite® PP
■Proteus® LDPE
■Quadrant PVC
Tensión de Trabajo Máxima
(Carga Continua –psi)
73°F
■Duratron® CU60 PBI
12,500
■Duratron® D7000 PI
6,750
■Duratron® U2300 PEI
6,200
■Ketron® GF30 PEEK
6,000
■Ketron® CA30 PEEK 6,000
■Duratron® PAI Grades
5,000
(T4203, T4503)
■Techtron® PSGF PPS
5,000
■Quadrant CPVC 5,000
■Semitron® ESd 410C PEI
4,000
■Duratron® U1000 PEI
3,800
■Nylatron® GF30 PA66
3,500
■Ketron® 1000 PEEK
3,500
■Quadrant PPSU 3,000
■Quadrant PSU
3,000
■Quadrant PPO
3,000
■Quadrant PVC
2,500
■Ertalyte® PET-P
2,300
■Acetron® GP POM-C
2,200
■Acetron® POM-H
2,200
■Techtron® 1000 PPS
2,100
■Quadrant PC 1000
2,000
■Nylatron® PA66/PA6
2,000
■Symalit® PVDF
2,000
■Semitron® ESd 225 POM-C 1,800
■TIVAR® UHMW-PE
1,800
■Fluorosint® PTFE 1,500
■Semitron® ESd 500HR PTFE 1,500
■Symalit® ECTFE
1,000
■Proteus® HDPE
1,000
■Teflon® PTFE 500
■Proteus® LDPE
500
■Proteus® PP
500
12
650°F
500°F
500°F
500°F
480°F
480°F
450°F
425°F
410°F
340°F
300°F
300°F
300°F
300°F
250°F
220°F
200°F
200°F
180°F
180°F
180°F
180°F
180°F
160°F
140°F
150°F
11,500
6,200
4,600
4,000
4,000
4,500
300°F
10,500
5,670
3,000
2,000
2,000
3,000
4,000
2,500
3,000
2,700
2,500
1,750
2,200
2,200
1,200
1,000
2,000
1,800
1,800
2,000
1,200
1,200
1000
1,500
400
1,000
1,000
500
500
250
250
250
750
––
2,000
1,700
––
750
1,500
1,000
––
––
––
––
––
500
––
––
––
––
––
500
500
––
––
100
––
––
¿Cuál es la
Función Primaria
de la Parte?
¿Cuál es la
Temperatura
de Servicio
Continuo “Sin
Carga”
Máxima? (en
aire)
Seleccionar únicamente los materiales clasificados arriba.
Para Convertir de ºC:
(ºC x 1.8) + 32 = ºF
Para
Aplicaciones
de Soporte y
Desgaste,
Determinar la
Presión (o
Tensión) y
Velocidad
P=
V=
PV=
Seleccionar únicamente los
materiales clasificados arriba de
PV de servicio
Para
Aplicaciones
Estructurales,
Determinar la
Presión (o
Tensión)
Seleccionar únicamente los
materiales clasificados arriba de
presión de servicio.
SOPORTE Y DESGASTE
■Duratron® CU60 PBI
■Duratron® PI (D7000, D7015G)
■Fluorosint® PTFE
■Duratron® PAI (T4301,T4501, T4540, T7130) ■Ketron® 1000 PEEK
■Ketron® HPV PEEK ■Ketron® CA30 PEEK
■Techtron® PSBG PPS
■Techtron® HPV PPS
■Nylatron® MC®901 PA6
■Nylatron® GS PA66
■Nylatron® LIG PA6
■Ertalyte® PET-P / Ertalyte® TX PET-P
■Quadrant Nylon 101 PA66
■Nylatron® NSM PA6
■Nylatron® GSM Blue PA6
■Nylatron® GSM PA6
■Nylatron® MC® 907 PA6
■Acetron® GP POM-C / Acetron® POM-H
■Acetron® AF Blend POM-H
■Semitron® ESd 225 POM-C
■TIVAR® UHMW-PE
650°F
500°F
500°F
500°F
480°F
480°F
480°F
450°F
430°F
260°F
220°F
220°F
210°F
210°F
200°F
200°F
200°F
200°F
180°F
180°F
180°F
180°F
PV Limitante (a Temperatura Ambiente)
psi-fpm con factor de seguridad 4:1 aplicado
■Duratron® CU60 PBI
■Ketron® CA30 PEEK ■Techtron® PSBG PPS
■Duratron® PAI (T4301, T4501)
■Ketron® HPV PEEK ■Fluorosint® HPV
■Nylatron® NSM PA6
■Duratron® T7130 PAI
■Techtron® HPV PPS
■Ketron® 1000 PEEK
■Acetron® AF Blend POM-H
■Fluorosint® 500/207 PTFE
■Duratron® T4540 PAI
■Ertalyte® TX PET-P
■Nylatron® LIG PA6
■Nylatron® GSM Blue PA6
■Nylatron® GS PA66 / Nylatron® GSM PA6
■Nylatron® MC® 901 PA6/MC® 907 PA6
■Ertalyte® PET-P
■Nylon 101 PA66
■Acetron® GP POM-C ■Acetron® POM-H ■Semitron® ESd 225 POM-C
■TIVAR® UHMW-PE
37,500
25,000
25,000
22,500
20,000
20,000
15,000
14,000
8,750
8,500
8,300
8,000
7,500
6,000
6,000
5,500
3,000
3,000
2,800
2,700
2,700
2,700
2,000
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.
Instrucciones
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.
ESTRUCTURAL
Materiales 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 Químico
Ácidos Fuertes
Symalit® PVDF
MEJOR
Fluorosint® PTFE
TIVAR® UHMW-PE
Symalit® ECTFE
Proteus® HDPE/LDPE
Proteus® PP
Ketron® 1000 PEEK
Techtron® 1000 PPS
Techtron® PSGF PPS
Quadrant PPSU
Duratron® U1000 PEI
Quadrant PC 1000
Quadrant PSU
Vapor
Symalit® PVDF
Fluorosint® 500 PTFE
Symalit® ECTFE
MEJOR
Quadrant PVC
Quadrant CPVC
Ketron® 1000 PEEK
Techtron® 1000 PPS
Quadrant PPSU
Duratron® U1000 PEI
Quadrant PSU
Capacidad de Tamaño
Álcalis Fuertes
TIVAR® UHMW-PE
Ketron® 1000 PEEK
Techtron® PPS Products
Quadrant PPSU
Quadrant PPO
Quadrant PSU
Teflon® PTFE
Fluorosint® PTFE
¿Se Requiere el
Cumplimiento
de la FDA/
USDA/ NSF/3A?
Sí __ No __
Consultar el Diagrama de
Cumplimiento Regulatorio en
la página 36 de este manual
para los detalles completos
sobre todos los materiales.
¿Qué
Químicos Se
Enfrentarán
Durante el
Servicio o la
Limpieza?
___Ácidos Fuertes (pH 1-3)
___Álcalis Fuertes (pH 9-14)
Cloro (Acuoso)
TIVAR® 1000 PE
Ketron® 1000 PEEK
Techtron® PPS Products
Ertalyte® PET-P
Quadrant PPSU
Duratron® U1000 PEI
Teflon® PTFE
Fluorosint® 500 PTFE
BARRA
(DIÁMETROS)
■Duratron® CU60 PBI∆
.375" ­– 3.75"
■Fluorosint® PTFE .50" ­– 8.75"
■Duratron® T4203 PAI
.062" ­– 2.00"
■Duratron® T4503 PAI∆ 2.25" ­– 10.00"
■Duratron® T5030 PAI
.375" ­– 1.50"
■Semitron® ESd 500HR PAI
––­
■Ketron® 1000 PEEK
.125" ­– 6.00"
■Ketron® CA30 PEEK
.236" ­– 3.15"
■Ketron® CM CA30 PEEK∆ 1.00" ­– 3.55"
■Ketron® GF30 PEEK
.236" ­– 4.00"
■Ketron® CM GF30 PEEK∆ 1.00" ­– 1.625"
■Techtron® PSGF PPS∆
1.00" ­– 4.00"
■Techtron® 1000 PPS
.250" ­– 5.00"
■Semitron® ESd 410C PEI .375" ­– 3.00" ■Duratron® U1000 PEI
.125" ­– 8.00"
■Duratron® U2300 PEI
.500" ­– 6.00"
■Quadrant PPSU
.250" ­– 8.00"
■Quadrant PSU
.250" ­– 6.00"
■Symalit® PVDF
––
■Symalit® ECTFE
––
■Quadrant PC 1000
.062" ­– 6.00"
■Nylatron® GF30 PA66 .394" ­– 7.92"
■Quadrant CPVC
––
■Quadrant PPO
.250" – 6.00"
■Proteus® HDPE / PP
––
■Sanalite HDPE / PP
––
■Proteus® LDPE
––
■Quadrant PVC
––
PLACA
(GROSOR)
.500" – 1.50"
.250" ­– 3.00"
.250" – 1.25"
––­
.187" – .375"
.250" – 2.00"
.250" ­– 4.00"
.197" ­– 2.36"
––
.197" ­– 2.36"
––
.375" – 2.00"
.250" – 2.00"
.375" – 2.00"
.250" – 4.00"
.375" – 3.00"
.250" – 3.00"
.250" – 3.00"
.125" – 1.00"
.125" – 1.00"
.250" – 3.00"
.394" ­– 3.94"
.250" – 2.00"
.250" – 3.00"
.062" – 3.00"
.250" – 1.00"
.062" – 1.00"
.062" – 2.00"
___Agua Caliente/Vapor
___Cloro (acuoso)
Para la resistencia a otros
químicos, consultar las páginas
32 a la 35 de este manual, o
contactar al Servicio Técnico de
DSM.
¿Qué Forma
de Material y
Tamaño Se
Requiere
para el
Maquinado?
Barra ____
Placa ____
(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.
SOPORTE Y DESGASTE
Materiales 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 Químico
Ácidos Fuertes
MEJOR
Fluorosint® PTFE
TIVAR® UHMW-PE
Ketron® 1000 PEEK
Ketron® CA30 PEEK
Ketron® HPV PEEK
Techtron® HPV PPS
Techtron® PSBG PPS
Vapor
Fluorosint® PTFE
MEJOR
Ketron® 1000 PEEK
Ketron® CA30 PEEK
Techtron® HPV PPS
Techtron® PSBG PPS
Ketron® HPV PEEK
Acetron® GP POM-C
Capacidad de Tamaño
Álcalis Fuertes
TIVAR® UHMW-PE
Ketron® 1000 PEEK
Ketron® CA30 PEEK
Ketron® HPV PEEK
Techtron® HPV PPS
Techtron® PSBG PPS
Fluorosint® PTFE
Cloro (Acuoso)
Fluorosint® PTFE
TIVAR® UHMW-PE
Ketron® 1000 PEEK
Ketron® CA30 PEEK
Ketron® HPV PEEK
Ertalyte® PET-P
Ertalyte® TX PET-P
BARRA
(DIÁMETROS)
■Duratron® CU60 PBI∆
.375" ­– 3.75"
■Fluorosint® PTFE .50" ­– 8.75"
■Duratron® T4301 PAI
.25" ­– 3.00"
■Duratron® T4501 PAI∆ 2.25" ­– 10.00"
■Duratron® T7130 PAI
.375" ­– 1.50"
■Ketron® PEEK
.125" ­– 6.00"
®
■Ketron HPV PEEK .236" ­– 3.94" ■Ketron® CA30 PEEK
1.00" ­– 3.75"
■Techtron® PSBG PPS∆
1.00" ­– 5.00"
■Techtron® HPV PPS
.236" ­– 3.94"
■Nylatron® MC® 901 PA6 2.00" ­– 38.00"
■Nylatron® GS PA66
.062" ­– 2.00"
■Nylatron® LIG PA6
2.00" ­– 38.00"
■Ertalyte® PET-P
.375" ­– 7.08"
■Ertalyte® TX PET-P
.394" ­– 7.88" ■Quadrant Nylon 101 PA66 .062" ­– 6.00"
■Nylatron® NSM PA6 2.00" ­– 38.00"
■Nylatron® GSM Blue PA6 2.00" ­– 38.00"
■Nylatron® GSM PA6 2.00" ­– 38.00"
■Nylatron® MC® 907 PA6 2.00" ­– 38.00"
■Acetron® GP POM-C
.062" ­– 12.00" ■Acetron® POM-H
.25" ­– 8.00" ®
■Acetron AF Blend POM-H .187" ­– 6.00" ■Semitron® ESd 225 POM-C .187" ­– 6.00" ■TIVAR® UHMW-PE
.25" ­– 10.00"
Nota: PLACA
(GROSOR)
.500" – 1.50"
.250" ­– 3.00"
.250" – 1.00"
.375" – 1.50"
.187" – .375"
.250" ­– 4.00"
.197" ­– 2.36"
––­
.375" – 1.75"
.198" – 3.15"
.187" ­– 6.00"
.031" ­– 2.00"
.187" ­– 6.00"
.078" ­– 4.00"
.315" ­– 3.94"
.031" ­– 3.00"
.187" ­– 4.00"
.187" ­– 6.00"
.187" ­– 6.00"
.187" ­– 6.00"
.031" – 4.50"
.250" – 4.00"
.250" – 3.00"
.250" – 4.00"
.062" – 6.00"
CF = Fibra de Carbono Reforzada
GF = Fibra de vidrio Reforzada BG = Grado de soporte
ESD = Disipador Electrostático
CM = Moldeado por Compresión
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13
[SELECCIÓN DE MATERIALES
ESTRUCTURAL
Estabilidad
CLTE
Duratron® CU60 PBI
Duratron® U2300 PEI
Duratron® PAI (T4203, T4503)
Ketron® GF30 PEEK Semitron® ESd 410C PEI
Fluorosint® 500 PTFE
Techtron® PSGF PPS
Techtron® 1000 PPS
Nylatron® GF30 PA66
Quadrant PPSU
Duratron® U1000 PEI
Quadrant PSU
Quadrant PVC
Quadrant CPVC
Quadrant PPO
Quadrant PC 1000
Proteus® PP
Semitron® ESd 500HR PTFE
Proteus® LDPE
Symalit® PVDF
Symalit® ECTFE
Proteus® HDPE
Absorción de H2O
(Saturación)
1.3 x 10-5
1.1 x 10-5
1.3 x 10-5
1.4 x 10-5
1.8 x 10-5
2.1 x 10-5
2.5 x 10-5
2.8 x 10-5
3.1 x 10-5
3.1 x 10-5
3.1 x 10-5
3.1 x 10-5
3.2 x 10-5
3.4 x 10-5
3.6 x 10-5
3.9 x 10-5
4.3 x 10-5
5.7 x 10-5
6.0 x 10-5
6.6 x 10-5
6.6 x 10-5
6.7 x 10-5
Rigidez o
Resistencia al Impacto
Materiales Rígidos
Quadrant PPSU
Quadrant PC 1000
Symalit® PVDF
Symalit® ECTFE
Proteus® LDPE
Proteus® PP - CoPolymer
Quadrant PPO
Rigidez Promedio
Duratron® PAI (T4203, T4503, T5030, T5530)
Duratron® U1000 PEI
Techtron® 1000 PPS
Quadrant PSU
Proteus® HDPE
Proteus® PP - Homopolymer
Quadrant CPVC
Materiales Sensibles a Entalla
Nylatron® GF30 PA66
Quadrant PVC
Semitron® ESd 410C PEI
Duratron® U2300 PEI
Ketron® GF30 PEEK
Ketron® CF30 PEEK
Techtron® PSGF PPS
Duratron® CU60 PBI
14
SOPORTE Y DESGASTE
5.00*
0.90
1.50
0.50
1.25
0.30
0.03
0.03
7.00
1.10
1.25
0.60
0.01
0.01
0.01
0.40
0.01
2.00
0.01
0.05
0.01
0.01
MEJOR
Estabilidad
CLTE
1.3 x 10-5
MEJOR Duratron® CU60 PBI
Duratron® PAI (T4301, T4501) 1.4 x 10-5
Techtron® PSBG PPS 1.7 x 10-5
Ketron® CF30 PEEK 1.7 x 10-5
Ketron® HPV PEEK 1.7 x 10-5
Fluorosint® 500 PTFE
2.1 x 10-5
Ketron® 1000 PEEK 2.6 x 10-5
Techtron® HPV PPS 3.3 x 10-5
Ertalyte® PET-P
3.3 x 10-5
Seleccione un material con el
Nylatron® MC® 901/907 PA6 3.5 x 10-5
coeficiente más bajo de
Nylatron® GSM PA6
3.5 x 10-5
expansión térmica lineal (pulg./
Nylatron® GS PA66
4.0 x 10-5
pulg./ºF) o absorción de agua
® TX PET-P
Ertalyte
4.5
x 10-5
más baja.
Acetron® POM-H
4.7 x 10-5
Acetron® AF Blend POM-H 5.0 x 10-5
Nylatron® NSM PA6
5.0 x 10-5
Acetron® GP POM-C
5.4 x 10-5
Quadrant Nylon 101 PA66 5.5 x 10-5
* Las aplicaciones que requieren
Fluorosint® 207 PTFE
5.7 x 10-5
Celazole* PBI son típicamente
Nylatron® LIG PA6
5.8 x 10-5
secas debido a las altas
Nylatron® GSM Blue PA6
5.9 x 10-5
temperaturas.
TIVAR® UHMW-PE
9.2 x 10-5
Semitron® ESd 225 POM-C 9.3 x 10-5
¿Es Importante
la Estabilidad
Dimensional
Sobre un Rango
de
Temperatura?
¿Es
Importante la
Rigidez o la
Resistencia al
Impacto en el
Uso?
Seleccione el material más
resistente al impacto si la rigidez
es importante.
Rigidez o
Resistencia al Impacto
Materiales Rígidos
Techtron® HPV PPS
Nylatron® MC901 PA6
Nylatron® MC907 PA6
Nylatron® GSM PA6
Nylatron® GSM Blue PA6
TIVAR® 1000 UHMW-PE
Rigidez Promedio
Quadrant Nylon 101 PA66
Nylatron® NSM PA6
Acetron® GP POM-C
Acetron® POM-H
Acetron® AF Blend POM-H
Semitron® ESd225 POM-C
Ertalyte® TX PET-P
Fluorosint® 500 PTFE
Fluorosint® 207 PTFE
Ketron® HPV PEEK
Ketron® 1000 PEEK
Duratron® PAI (T4301, T4501)
Materiales Sensibles a Entalla
Nylatron® GS PA66
Ertalyte® PET–P
Techtron® PSBG PPS
Duratron® CU60 PBI
Absorción de H2O.
(Saturación)
5.00*
1.50
0.03
0.50
0.30
0.30
0.50
0.10
0.90
7.00
7.00
7.00
0.50
0.90
1.00
7.00
0.90
7.00
2.00
6.00
7.00
0.01
8.00
ESTRUCTURAL
Factor de Costo Relativo
Semitron ESd 520HR PTFE
Ketron® GF30 PEEK Duratron® PAI (T4203, T4503)
Semitron® ESd 410C PEI
Techtron® 1000 PPS
Quadrant PPSU
Techtron® PSGF PPS
Duratron® U2300 PEI
Nylatron® GF30 PA66 Quadrant PSU
Duratron® U1000 PEI
Teflon® PTFE
Quadrant PC 1000
Symalit® PVDF
Symalit® ECTFE
Quadrant CPVC
Quadrant PPO
Proteus® PP
Proteus® HDPE
Sanalite® HDPE / PP
Proteus® LDPE
Quadrant PVC
®
36.4
34.0
28.1
17.3
15.9
9.0
8.1
7.0
4.5
4.0
3.9
3.0
1.7
2.8
2.8
1.2
1.5
0.3
0.2
0.3
0.3
1.1
¿Qué Materiales
Cumplen con los
Requerimientos
de Rendimiento
y Ofrecen el
Mejor Valor?
Todos los costos son cálculos
relativos al Nylon 101 PA66.
Favor de observar que la disponibilidad del tamaño y las formas netas aproximadas pueden
reducir el costo del material.
SOPORTE Y DESGASTE
Factor de Costo Relativo
Duratron® CU60 PBI
Ketron® CA30 PEEK Ketron® HPV PEEK Duratron® PAI (T4301, T4501)
Techtron® HPV PPS
Ketron® 1000 PEEK
Techtron® PSBG PPS
Fluorosint® PTFE
Semitron® ESd 225 POM-C
Acetron® AF Blend POM-H
Ertalyte® TX PET-P
Ertalyte® PET-P
Nylatron® NSM PA6
Acetron® GP POM-C
Acetron® POM-H
Nylatron® GSM Blue PA6
Nylatron® GS PA66
Nylatron® GSM PA6
Nylatron® LIG PA6
Nylatron® MC907 PA6
Nylatron® MC901 PA6
Quadrant Nylon 101 PA66
TIVAR® UHMW-PE
Note: Selección de Material:
1.______________
(1ª opción)
2.______________
(Alternativa)
76.4
55.0
30.3
28.1
22.0
19.8
17.8
12.1
3.3
3.5
1.8
1.6
1.4
1.2
1.2
1.2
1.0
1.0
1.2
1.0
1.0
1.0
0.5
CF = Fibra de Carbono Reforzada
GF = Fibra de Vidrio Reforzada BG = Grado de Soporte
ESD = Disipador Electrostático
CM = Moldeado por Compresión
3.______________
(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.
www.quadrantplastics.com
15
[DISEÑO DE COJINETES
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 deslizantes
metales suaves como por ejemplo bronce y aleaciones de plomo
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.
Tabla 3 : PV Limitante (LPV) Básico para el Material del Cojinete de Quadrant
Operación sin lubricación y con temperatura ambiental de 75ºF. Las
unidades de LPV son (PSI)(FPM). (Factor de Seguridad 4:1 aplicado)
PVL
Con 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).
Medición del PV Operativo
Determinación de la Velocidad de Superficie
Para 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 Unidad
La 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.
Material Duratron® D7015G PI
Duratron® PBI
Ketron® CM HPV PEEK Techtron® PSBG PPS Duratron® T4301/T4501
Fluorosint® HPV PTFE
Ketron® HPV PEEK
Nylatron® NSM PA6
Techtron® HPV PPS
Ketron® 1000 PEEK
Acetron® AF Blend POM-H
Fluorosint® 207 PTFE / 500 PTFE
Ertalyte® TX PET-P
Nylatron® GSM Blue PA6
MC® Nylons / Nylatron® GS / GSM
Ertalyte® PET–P
Quadrant Nylon 101 PA66 Acetron® POM-C/POM-H
No Lubricado
40,000
37,500
35,000
25,000
22,500∆
20,000
20,000
15,000∆∆
8,750
8,500
8,300
8,000
6,000
5,500
3,000
2,800
2,700
2,700
∆ El valor representa el LPV para una parte maquinada sin poscurado después del maquinado. Las partes poscuradas maquinadas a
partir de Duratron® PAI extruido o moldeado por inyección incrementan 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.
Aplicación del Factor PV
NOTA DE DISEÑO
a presión de unidad máxima siempre debe ser menor que la
L
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.
La 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.
Fig. 14
Cojinete
Área Proyectada
Diámetro Interior
Longitud
16
NOTA DE DISEÑO
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.
Corrección de Temperatura Ambiental (H)
Corrección de Tiempo del Ciclo (C)
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.
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.
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.
Fig. 15
PVa = PV x H
CORRECCIÓN DE TEMPERATURA AMBIENTAL “H” VS
TEMPERATURA AMBIENTAL
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
1.2
1.0
.8
.6
.4
.2
0
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).
Fig. 16
0
100
200
300
400
PVa = PV x C
CORRECCIÓN DE TIEMPO DEL
CICLO “C” VS. PERÍODO OPERATIVO
Corrección de Servicio
Intermitente C
Corrección de Temperatura Ambiental “H”
1.4
Instrucciones para el uso de la Figura 16
10
4x
8
3x
6
2x
4
1x
2
0
1 2 3
6 10
Segundos
500
30 1 2
4 6 9
Minutos
Período Operativo
Temperatura Ambiental, ºF
TIVAR® UHMW-PE Especificaciones de Diseño para Bujes/Cojinetes
Fig. 1B
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
L
D
• 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.
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17
[DISEÑO DE COJINETES
>> DIMENSIONAMIENTO DE COJINETES DE PLÁSTICO
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.
NOTA DE DISEÑO
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.
Grosor de Pared (pulgadas)
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).
1.0
.6
.4
.2
0
0
cto
pa
m
i
sa
edio
eto
prom
suj
s
e
s
xima
te
icion
la Máa
e
jine
ond
d
o
C
a
d
C
Cerc omenda
c
eran
e Op nidad Re
u
q
s
U
e
t
e
e
d
n
Coji Presión
2
4
6
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:
Fig. 17 - GROSOR DE PARED NOMINAL SUGERIDO
.8
los cojinetes de plástico son provocadas por un espacio libre insuficiente.
8
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).
Fig. 18 - TOLERANCIA DEL EJE (a1) VS. DIÁMETRO DEL EJE
10
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 Cojinete
La 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.
Tolerancia del Eje a1 (mils)
Diámetro del Eje (pulgadas)
Espacio Libre
El 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
Diámetro del Eje (pulgadas)
Tabla 4 : Factor de la pared para materiales del cojinete de plástico en diferentes temperaturas ambientales – para cálculo de (a2) (pulgadas)
100°
.023
150°
.026
175°
.028
200°
.031
225°
.033
250°
.036
275°
300°
350°
400°
450°
500°
Quadrant Nylon 101 PA66/Acetron® POM .018
Nylatron® GS, Ertalyte® PET-P
Ketron® HPV PEEK, Techtron® HPV PPS .007
.007
.008
.008
.009
.009
.010
.010
.011
.011
.012
.013
.014
.015
Duratron® CU60 PBI
.007
.008
.008
.009
.009
.010
.010
.011
.011
.012
.013
.014
.015
.021
125°
Grado Nylatron® PA6
.015
.016
.018
.019
.021
.023
.024
.026
Fluorosint® PTFE
.007
.007
.008
.008
.009
.009
.010
.010
.013
.007
.015
.008
.018
.008
.020
.009
.022
.009
.023
.010
.025
.010
.027
.011
.011
.011
Grado Conjinete Duratron® PAI
Nota: Para temperaturas diferentes a las proporcionadas, utilizar la siguiente temperatura más alta que aparece en la tabla.
.007
.007
.016
.038
.026
18
75°
.011
.012
.012
.013
.013
.014
.014
.015
.015
Fig. 19 - I NTERFERENCIA DE AJUSTE A PRESIÓN RECOMENDADA (A3)
CONTRA DIÁMETRO INTERNO DE LA ENVUELTA
Nylatron® PA66 / Acetron®
Nylatron® PA6 / Nylatron® GS PA66
Fluorosint® / Ketron® / Techtron® / Duratron® PAI
Interferencia del Ajuste a Presión (mils)
------- O --------
-- -- -- -- -- - - - - - - - - - -
NOTA DE DISEÑO
•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.
Diámetro Interno de la Envuelta (pulgadas)
La tolerancia básica del eje (a1) es la misma para todos los materiales del
Comparación de Propiedades de Soporte y Desgaste
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
Temperatura Coeficiente Resistencia Factor
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 Metálica
Cuando 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).
Ejes y Partes en Contacto
Los 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.
Material
de Servicio PV Factor de Fricción
a la
de
Continuo Limitante “k” (Dinámico) Compresión Costo
TIVAR® 1000 UHMW-PE
Acetron® GP POM-C
Acetron® POM-H
Acetron® AF Blend POM-H
Semitron® ESd 225 POM-C
Nylatron® 703XL PA6
Nylatron® GSM Azul PA6
Quadrant Nylon 101 PA66
Nylatron® MC 907 PA6
Nylatron® GSM PA6
Nylatron® GS PA66
Nylatron® NSM PA6
Ertalyte® PET-P
Ertalyte® TX PET-P
Nylatron® LIG/LFG PA6
Nylatron® MC® 901 PA6
Techtron® HPV PPS
Techtron® PSBG PPS
Ketron® 1000 PEEK
Ketron® CA30 PEEK
Ketron® HPV PEEK
Duratron® T4301 PAI
Duratron® T4501 PAI
Fluorosint® 500 PTFE
Fluorosint® 207 PTFE
Fluorosint® HPV PTFE
Duratron® D7015G PI
Duratron® CU60 PBI
180
180
180
180
180
200
200
200
200
200
200
200
210
210
220
260
430
450
480
482
482
500
500
500
500
500
500
600
2,000
2,700
2,700
8,300
2,000
17,000
5,500
2,700
3,000
3,000
3,000
15,000
2,800
6,000
6,000
3,000
8,750
25,000
8,500
25,000
20,000
22,500
22,500
8,000
8,000
20,000
40,000
37,500
111
200
200
60
30
26
65
80
100
90
90
12
60
35
90
100
62
800
375
150
100
10
45
600
30
38
10
60
0.12
0.25
0.25
0.19
0.29
0.14
0.18
0.25
0.20
0.20
0.20
0.18
0.20
0.19
0.14
0.20
0.20
0.20
0.40
0.20
0.21
0.20
0.20
0.15
0.10
0.15
0.25
0.24
3,000
15,000
16,000
16,000
8,000
10,000
13,000
12,500
15,000
14,000
16,000
14,000
15,000
15,250
13,500
15,000
15,500
15,000
20,000
29,000
20,000
22,000
16,000
4,000
3,800
3,000
25,000
50,000
0.5
1.2
1.2
3.5
3.3
1.5
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.4
1.6
1.8
1.0
1.0
22
17
19
55
30
28
28
12
12
12
63
76
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19
[DISEÑO DE COJINETES
>> HOJA DE TRABAJO DE DISEÑO
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.
Espacio Libre Operativo Total
Diámetro del eje ______________________________ pulg.
a1 + a2 + a3
a1 = Figura 18 (página 18)
a2 = Tabla 4 (página 18) para temperatura ambiental a 90ºF
( DE – DI )
x Factor de temperatura para = Pared del cojinete
2
el material
Longitud ___________________________________ pulg.
INFORMACIÓN REQUERIDA
Pared interior de la envuelta ____________________ pulg.
(
)
a3 = Figura 19 (página 19) – se utiliza si el cojinete se ajusta a presión
Rpm del eje__________________________________ Carga del cojinete ____________________________ lbs.
Número de cojinetes/eje _______________________
Dimensión del Cojinete
Temperatura ambiental ________________________ °F
Diámetro de la envuelta ______________ +a3 ______________
Ciclo
– Continuo__________________________
– Intermitente________________________
Diámetro del eje _______ + a1 _______ + a2 _________ + a3 _________
– Tiempo encendido ____ Tiempo apagado_____
=
Diámetro externo del cojinete
=
Diámetro interno del cojinete
¿Cómo?____________________________________ ___________________________________________
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 ___________
___________________________________________
¿Está lubricado el cojinete?_____________________________
=
Diámetro interno del cojinete
Longitud de la envuelta _______________________________
Determinación de PV
Dimensiones y Tolerancias
Área proyectada
Diámetro Interno del Cojinete ____________ x Longitud ____________
=
pulg. cuadradas
Presión
Carga del Cojinete _____________ ÷ Área proyectada ______________
=
psi
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
Velocidad
0.262 x ______________ rpm x Diámetro del eje ______________
=
(Nota: no exceder 400 fpm de velocidad)
______________ 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.
20
+
_ 0.000”
Diámetro Interno =
fpm
PV – PV impuesto sobre cojinete
Longitud = ______________ ±0.010 or ± 0.001 pulg/pulg de longitud
Longitud =
+
_
Se aplicará la mayor de las tolerancias.
[DISEÑO DE RODILLOS/RUEDAS
Fig. 20
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:
a. Rodillo sobre superficie plana
• 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.)
b. Rodillo sobre rodillo
c. Rodillo dentro de rodillo
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21
[DISEÑO DE RODILLOS/RUEDAS
>> CONTINUACIÓN
Determinación de la Capacidad de
Carga de un Rodillo/Rueda
Tabla 5 : Tensiones de Contacto Permitidas Máximas (psi)
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
Duratron® T4301 PAI
91
161
)
Duratron® T4501 PAI
96
170
Duratron® T4540 PAI
95
170
)
Ketron® CM PEEK
96
171
Ketron® 1000 PEEK (Extruido)
120
213
Ketron® HPV PEEK
120
171
Ketron® CA30 PEEK 132
234
Duratron® T4203 PAI
168
298
Duratron® CU60 PBI
215
383
Seleccionar 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 2
Seleccionar el material potencial del rodillo/rueda.
Paso 3
A partir de la Tabla 5, obtener el factor de tensión del material, K.
Material
Nota: Se proporcionan valores separados para situaciones estacionarias vs. giratorias.
Paso 4
Utilizando 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)
(
Dp x Dm
Dm + Dp
(
Dp x Dm
Dm - Dp
(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)
NOTA DE DISEÑO
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.
22
Factor de Tensión del Material K
Estacionario
Paso 1
Rodillos sólidos que giran directamente sobre el eje
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.
Rodillos sólidos con cojinete de bola o de rodillo
Moldeo del Manguito de Plástico Sobre el Núcleo Metálico
Manguitos de plástico sobre núcleos metálicos
El 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”.
Ensamble / Fabricación
Los tres diseños de rueda/rodillo de plástico rígido más comunes son:
➜
➜
➜
Consultar la Tabla 6 para detalles sobre los usos típicos, ventajas, límites
y notas de diseño/ fabricación para estos diseños típicos del rodillo.
Métodos de Fabricación para Manguitos
de Plástico sobre Núcleos Metálicos
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
está
en % del ancho del
manguito
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
Ajuste en Caliente
El 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.
Tabla 6 : Diseños Típicos del Rodillo / Rueda
Diseño del
Rodillo/Rueda
Condiciones
Típicas de Uso
Rodillos sólidos que
giran directamente
sobre el eje
Servicio intermitente
Ventajas
Costo más bajo
Velocidad baja
Limitaciones
El diseño debe tomar
en cuenta la
humedad y la
elevación de
temperatura
Carga baja
Rodillos sólidos con
cojinetes de bola o de
rodillo de ajuste a
presión
Para temperaturas
operativas superiores a
120ºF (49ºC)
Rodillos sólidos con
anillos de retención o
bridas metálicas
ajustadas
mecánicamente
Para temperatura
operativa superior a
120ºF (49ºC)
Manguitos de plástico
sobre núcleos
metálicos
Cargas altas
Ensamble rápido y
fácil
El ajuste mecánico
evita el
movimiento axial
Para ruedas/rodillos
cargados lateralmente
Temperaturas altas
Velocidades altas
Equilibra la
resistencia al
impacto del
manguito de
plástico con la
disipación de calor
del núcleo
metálico
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
www.quadrantplastics.com
23
[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.
POLEAS DE NYLATRON® GSM PA6
➜ 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..
Fig. 21
Wr = Ancho del reborde
0g = Ángulo de la ranura
Fr = Parte plana del reborde
Dr = Diámetro del cable metálico
Rg = Radio de la ranura
Ww = Ancho de la bobina
Wh = Ancho del cubo
Dt = Diámetro de la garganta
Do = Diámetro externo
Dh = Diámetro del Cubo
DB = Diámetro del barreno
Dp = Diámetro medio
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
Tabla 8 : Resultados de la Prueba de Duración del Cable Metálico*
Las propiedades resistentes a la corrosión del nylon hacen que
estas partes de plástico sean ideales para uso marítimo.
Relación
Tensión de la Cuerda
Factor de
de la polea
para Prueba
Diseño (Fd)
Duración
Aproximada
de la Prueba
Incremento en Vida de la
Cuerda Logrado con Poleas
Nylatron® GSM PA6*
24/1
10.0% de resistencia a la fractura
10.0
136,000 ciclos
4.50 veces
24/1
28.6% de resistencia a la fractura
3.5
70,000 ciclos
1.92 veces
24/1
18/1
20.0% de resistencia a la fractura
28.6% de resistencia a la fractura
5.0
3.5
68,000 ciclos
39,000 ciclos
2.20 veces
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.
24
Lineamientos de Diseño
Dimensiones del Cubo
Al 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.
El 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”.
Dimensiones del Reborde
El 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.
Dimensiones de la Ranura
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.
Dimensiones de la Pared Interior
Las 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 √ Db
Donde
El 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.
d = Tolerancia del ajuste a presión (pulgadas)
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.
El diámetro de la pared interior de la polea será el Diámetro Externo del
cojinete menos la tolerancia del ajuste a presión.
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.
Db = Diámetro externo del cojinete (pulgadas)
DB = D b - 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.
Ww=2.2(Rg)
Donde:
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.
Dimensiones de la Bobina
La 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:
NOTA DE DISEÑO
Para aplicaciones de carga ligera donde los valores de presiónvelocidad (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.
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.
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25
[DISEÑO DE POLEAS
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.
NOTA DE DISEÑO
•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.
26
Capacidad de Carga de las Poleas de
Nylon Nylatron® (con Cojinetes)
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
2(LPmax)KΘ
Pb =
(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.)
ángulo de envoltura
KΘ = Factor de envoltura = sin
2
Θ = Ángulo de envoltura
Tabla 9 : Factores del Ángulo de Envoltura
(
Ángulo de Envoltura
*(Ángulo Incluido)
180°
170°
160°
150°
140°
130°
120°
110°
100°
90°
80°
70°
60°
(0°)
(10°)
(20°)
(30°)
(40°)
(50°)
(60°)
(70°)
(80°)
(90°)
(100°)
(110°)
(120°)
* Arco de la ranura en contacto con la cuerda
(
Retención del Cojinete
La retención del cojinete circunferencial
KΘ
1.000
0.996
0.985
0.966
0.940
0.906
0.866
0.819
0.766
0.707
0.643
0.573
0.500
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)
LpMAX =
1750 (Wh • Db)
KΘ
KΘ
Capacidad de Carga de Poleas
Perforadas Planas
La 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 =
Donde:
Pb =
PVa =
V =
=
Ds =
PVa
V
Presión de la pared interior máxima (psi)
Valor de la velocidad de presión (psi • fpm)
Velocidad de la superficie del eje (fpm)
0.262 x rpm del eje x Ds (fpm)
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 • Wh
Donde:
LC = Capacidad de carga máxima (libras)
Wh = Ancho del cubo en contacto con el eje (pulg.)
NOTAS DE DISEÑO
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.
Hoja de Trabajo del Diseño de la Polea
INFORMACIÓN REQUERIDA
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 __________°
DATOS DE LA POLEA
¿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? _______________________
DATOS DEL CABLE METÁLICO
Diámetro Externo de la Cuerda __________ pulgadas
Resistencia a la fractura clasificada _______
Marca de cuerda en uso ___________________________
ESPECIFICACIONES DEL COJINETE
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.
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27
[DISEÑO DE ENGRANAJES
Fig. 22 Los engranajes de plásticos de ingeniería ofrecen:
➜
➜
➜
➜
operación silenciosa
Cara
(F)
capacidad de operar sin lubricación
Nota: Asegúrese de diseñar en un radio de .015” a
.030” para las esquinas de los chiveteros.
inercia reducida contra todos los engranajes metálicos tradicionales
(n) Velocidad
de rotación,
RPM
resistencia a la corrosión
Los 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
• hierro fundido • fenólicos
PD
• bronce
(H) Número
de Dientes
del Engranaje
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.
(H) Determinar caballos de fuerza transmitidos
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 (diámetro del paso) Pd = N/P.
Nylon Nylatron® como Reemplazo para
Engranajes Metálicos
El Módulo (M) - es el equivalente métrico de DP.
A 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 lubricación
➜ Velocidad de la línea del paso
➜ Vida de servicio requerida
➜ Temperatura ambiental bajo condiciones de servicio
Método de Diseño del Engranaje
Paso 1
Obtener 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, Ti
ó Caballos de Fuerza de Entrada, HPii
Esfuerzo de Flexión ‘S’ (psi)
Fig. 23 - ESFUERZOS DE FLEXIÓN MÁXIMOS DEL DIENTE VS. VIDA DEL CICLO PARA
ENGRANAJES DE NYLON
8000
0.5 M
6000
1.0 M
4000
3M
0.8 M
600
1.6 M
32 P
24 P
25 M
2000
8P
200
16 P
100
1P
0
1
2
3
4 5 6
8 10
2
4
6
8 10
Vida del Ciclo – 106 Ciclos de Tensión
28
400
48 P
2
3 4
6
8
0
Tabla 10 : Factor de Forma del Diente
Número de dientes
14 1/2°
14
–
15
–
16
–
17
–
18
–
19­­­–
20­–
22­–
24
0.509
26
0.522
28
0.535
30
0.540
34
0.553
38
0.566
43
0.575
50
0.588
60
0.604
75
0.613
100
0.622
150
0.635
300
0.650
Rack
0.660
20° Profundidad
Completa
20°
Saliente
–
–
–
0.512
0.521
0.534
0.544
0.559
0.572
0.588
0.597
0.606
0.628
0.651
0.672
0.694
0.713
0.735
0.757
0.779
0.801
0.823
0.540
0.566
0.578
0.587
0.603
0.616
0.628
0.648
0.664
0.678
0.688
0.698
0.714
0.729
0.739
0.758
0.774
0.792
0.808
0.830
0.855
0.881
Paso 2
Obtener 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 3
Calcular el Torque Máximo o Caballos de Fuerza utilizando las
Ecuaciones (1) y (2)
Torque Máximo
TMAX
HPMAX
=
=
Pd Sb fy
Cs Cv Cm Ct
(Ecuación 1)
2P
Pd Sb f y n
Cs Cv Cm Ct
(Ecuación 2)
126,000 P
Tabla 11 : Esfuerzos de Flexión
Paso
2
3
4
5
6
8
10
12
16
20
Sb
1994
2345
2410
2439
2675
2870
3490
3890
4630
5005
Tabla 12 : Factores de Vida para Engranajes Cilíndricos de Nylon Nylatron®
Número de Ciclos
1 millón
10 millón
30 millón
Paso 16 Paso 10
1.26
1.24
1.00
1.00
0.87
0.88
Paso 8
1.30
1.00
0.89
Paso 5
1.22
1.00
0.89
Tabla 13 : Factores de Corrección de Velocidad
Velocidad-fpm
500
1000
2000
3000
4000
5000
Factores de Corrección
1.38
1.18
1.00
0.93
0.90
0.88
Tabla 14 : Factor de Solidez del Material
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
*
*
0.75
TIVAR® UHMW-PE
* Datos no disponibles
Paso 4
Comparar 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.
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29
[DISEÑO DE ENGRANAJES
Engranajes Helicoidales
Para 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:
P
PN = 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.
Engranajes Cónicos
Para 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.
30
NOTAS DE DISEÑO
Ensamble
Los engranajes se ajustan por lo general a los ejes utilizando una
variedad de técnicas que incluyen:
➜
juste a presión sobre ejes acanalados y/o moleteados para
A
engranajes que transmiten con torques bajos.
➜
➜
Tornillos fijadores para un engranaje de torque bajo económico.
➜
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:
El apernado de un cubo metálico a través del ancho del engranaje
es adecuado para engranajes de transmisión producidos en
cantidades pequeñas a intermedias.
A = 63,000 HP
n r Sk
Donde:
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
Tabla 15 : Tensión del Chavetero Permitida Máxima (Sk) para
Engranajes de Operación Continua
Material
Nylatron® GS PA66
Nylatron® PA66
Nylatron® GSM/MC901 PA6
Acetron® POM
TIVAR® UHMW-PE
Sk (psi)
1,500
1,500
2,000
2,000
300
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 =
Donde:
• 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.
A = Área del chavetero
• 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).
63,000 HP
n r1 A1 Sk
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.
• 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.
• E
l 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.
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31
32
Duratron® PI
Duratron® CU60 PBI
10
10
1
10
SAT
Duratron® PAI
100
Ketron® 1000 PEEK
10
Polibencimidazol
10
Poliamida Duratron®
10
10
Torlon* PAI
10
20
Ketron®, PEEK
20
CONC
Techtron® PPS
30
Fluorosint® PTFE
10
100
10
Ultrem* 1000 PEI
SAT
Polisulfona
PC 1000
10
10
10
10
Policarbonato
PC 1000
10
10
37
Ertalyte® PET-P
Ertalyte® TX
Ácido Bórico Acuoso
Trifluoruro de Boro
Bromo Acuoso
Bromo Líquido
Butanol
Acetato Butílico
Ftalato Butílico
Butilenglicol
Butilamina
Ácido Butírico Acuoso
Ácido Butírico
Butirolactona
Cloruro de Calcio Acuoso
Cloruro de Calcio en Alcohol
Cloruro de Calcio (en Alcohol)
Hipoclorito de Calcio
Alcanfor
Disulfuro de Carbono
Tetracloruro de Carbono
Ácido Carbónico Acuoso
Carnalita Acuosa
Aceite de Castor
Catecol
Ácido Cloroacético Acuoso
Hidrato de Cloral
Cloro Acuoso
Gas de Cloro
Clorobenceno
Ácido Clorosulfónico Acuoso
Alumbre de Cromo
Alumbre de Cromo Acuoso
Ácido Crómico Acuoso
Ácido Cítrico Acuoso
Aceite de Coco
10
10
10
B
A
A
A
A
A
B
B
A
A
A
A
A
A
A
D
A
A
A
A
B
A
A
C
B
A
A
A
A
*
A
A
A
*
D
D
A
B
B
*
B
A
A
*
A
A
A
C
D
D
A
*
A
*
A
B
D
C
C
D
C
A
A
A
A
*
Acetal Acetron® GP,
Delrin*
Acetato de Amilo
Alcohol de Amilo
Anilina
Tricloruro de Antimonio Acuoso
Cloruro de Bario Acuoso
Sulfato de Bario Acuoso
Sulfuro de Bario Acuoso
Benzaldehído
Ácido Benceno Sulfónico
Alcohol de Bencilo
Ácido Benzóico Acuoso
Bebidas Alcohólicas Acuosas
Bebidas Carbonatadas Acuosas
Bitumen
Lejía de Blanqueo
40
50
10
Nylons
MC® 901, MC® 907
Nylatron® GS,
GSM Azul,
Nylatron® NSM
Acetaldehído acuoso
Acetamida Acuosa
Ácido Acético Acuoso
Acetona
Acrilonitrilo
Alcoholes, Alifáticos
Cloruro de Alilo
Alcohol de Alilo
Cloruro de Aluminio Acuoso
Sulfato de Aluminio Acuoso
Amoniaco Acuoso
Gas de Amoniaco
Carbonato de Amonio Acuoso
Cloruro de Amonio Acuoso
Nylon 101
Nylatron®
Químico
Peso de
Concentración, %
[DATOS QUÍMICOS
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.
A
A
A
D
A
A
B
B
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
C
D
A
A
A
A
A
A
A
A
A
D
D
A
D
A
A
*
B
B
*
A
A
A
C
B
B
A
*
A
*
B
A
D
D
D
D
D
A
A
A
A
*
B
*
A
A
*
A
A
A
A
A
A
*
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
C
A
A
A
A
A
*
A
A
A
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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 incrementos 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.
Duratron® CU60 PBI
Policarbonato
PC 1000
Duratron® PI
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CONC
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Ketron®, PEEK
Acetato de Plomo Acuoso
Estearato de Plomo
Aceite de Linasa
Bromuro de Litio Acuoso
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Fluorosint® PTFE
Sulfuro de Hidrógeno Acuoso
Hidroquinona
Yodo (en Alcohol)
Yodo (en Yodo PT) Acuoso
Isooctano
Alcohol Isopropílico
Éter Isopropílico
Ácido Láctico Acuoso
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Ultrem* 1000 PEI
Ácido Fluorhídrico Acuoso
Aceites Vegetales Hidrogenados
Peróxido de Hidrógeno Acuoso
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Polisulfona
PC 1000
Jugos de Fruta
Furfural
Gasolina
Glicerina
Heptano
Hexano
Ácido Bromhídrico Acuoso
Ácido Clorhídrico Acuoso
96
Ertalyte® PET-P
Ertalyte® TX
Cloruro Ferroso Acuoso
Flúor
Ácido Fluorosilícico Acuoso
Fluotano
Freon 12 (Arcton 12)
Formaldehído Acuoso
Ácido Fórmico Acuoso
90
Acetal Acetron® GP,
Delrin*
Ciclohexano
Ciclohexanol
Ciclohexanona
Decalina
Detergentes, Orgánicos
Dibutilftalato
Diclorodifluoro Metano
Dicloroetileno
Dietilenglicol Acuoso
Aceite Diesel
Dimetil Carbinol
Dimetil Anilina
Dimetil Formamida
Dioxano
Aceites Comestibles
Etanol, Desnaturalizado
Éter, Dietílico
Acetato de Etilo
Butirato de Etilo
Cloruro de Etilo
Clorhidrina de Etileno
Cloruro de Etileno
Diamina de Etileno
Dicloruro de Etileno
Etilenglicol Acuoso
Propionato de Etileno
Cloruro Férrico Acuoso
10
0.5
10
SAT
MC® 901, MC® 907
Nylatron® GS,
GSM Azul,
Nylatron® NSM
Aceite de Coco
Creosota
Cresoles
Ácido Cresílico
Cloruro Cúprico Acuoso
Sulfato Cúprico Acuoso
Nylon 101
Nylatron®
Químico
Peso de
Concentración, %
Nylons
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34
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A
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A
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A
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A
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A
A
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A
A
A
A
A
A
A
A
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A
A
A
A
A
A
A
A
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B
D
B
A
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A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
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A
A
A
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A
A
A
A
A
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A
A
A
A
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A
A
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A
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A
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Duratron® CU60 PBI
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A
C
Duratron® PAI
A
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A
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A
A
A
A
A
A
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*
A
A
*
C
Ketron® 1000 PEEK
Polisulfona
PC 1000
Policarbonato
PC 1000
Ertalyte® PET-P
Ertalyte® TX
Acetal Acetron® GP,
Delrin*
MC® 901, MC® 907
Nylatron® GS,
GSM Azul,
Nylatron® NSM
Polibencimidazol
50
60
10
60
90
5
30
30
10
50
Nitrato de Potasio Acuoso
10
Permanganato de Potasio Acuoso
1
Sulfuro de Potasio Acuoso
CONC
Sulfuro de Potasio Acuoso
90
Sulfuro de Potasio Acuoso
Gas de Propano
Piridina
Resorcinol
Ácido Salicílico
Fluidos de Silicona
Nitrato de Plata
Soluciones Jabonosas
Sodio (Fundido)
60
Acetato de Sodio Acuoso
10
Benzoato de Sodio Acuoso
50
Bicarbonato de Sodio Acuoso
10
Bisulfuro de Sodio Acuoso
10
Bromuro de Sodio Acuoso
20
Carbonato de Sodio Acuoso
50
10
Clorato de Sodio Acuoso
10
Cloruro de Sodio Acuoso
90
10
Cianuro de Sodio Acuoso
10
Hidróxido de Sodio Acuoso
A
A
A
A
*
*
A
B
A
A
A
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C
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A
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A
A
A
C
A
A
A
D
A
A
A
A
A
A
A
D
Poliamida Duratron®
0.3
3
10
SAT
A
A
A
A
C
C
A
D
A
B
A
A
A
B
*
A
A
A
A
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C
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C
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A
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B
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A
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A
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A
A
A
A
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B
*
A
A
B
B
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B
B
B
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D
Torlon* PAI
6
75
A
A
A
A
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A
A
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A
A
A
A
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D
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A
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A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
C
Ketron®, PEEK
Ácido Ftálico Acuoso
Dioctil Ftálico
Acetato de Potasio Acuoso
Bicarbonato de Potasio Acuoso
Bromuro de Potasio Acuoso
Carbonato de Potasio Acuoso
Cloruro de Potasio Acuoso
Dicromato de Potasio Acuoso
Ferricianida de Potasio Acuoso
Ferricianida de Potasio Acuoso
Hidróxido de Potasio Acuoso
10
A
*
A
A
A
*
*
*
A
A
A
B
*
B
A
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B
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A
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A
A
A
A
A
A
A
Techtron® PPS
Fenol (Fundido)
Ácido Fosfórico Acuoso
10
B
A
A
A
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*
A
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C
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C
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B
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B
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A
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A
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C
B
B
A
B
A
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A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
B
Fluorosint® PTFE
Nitrobenceno
Nitrometano
Ácido Oléico
Ácido Oxálico Acuoso
Ozono
Parafina
Percloroetileno
Ácido Perclórico Acuoso
Éter de Petróleo
Fenol Acuoso
B
A
A
A
A
*
A
A
A
A
B
A
*
C
*
A
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A
A
A
A
A
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C
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A
B
A
*
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
B
Nylons
Ultrem* 1000 PEI
Aceites Lubricantes (Petróleo)
10
Cloruro de Magnesio Acuoso
10
Hidróxido de Magnesio Acuoso
10
Sulfuro de Magnesio Acuoso
CONC
Ácido Maléico Acuoso
CONC
Ácido Malónico Acuoso
10
Sulfato de Manganeso Acuoso
6
Cloruro Mercúrico Acuoso
Mercurio
Metanol
Acetato de Metilo
Metil Etil Cetona
Metil Pirrolidona
Cloruro de Metileno
Éter Metilfenílico
Leche
Aceites Minerales
Naftaleno
10
Sulfato de Níquel Acuoso
Nicotina
0.1
Ácido Nítrico Acuoso
10
Nylon 101
Nylatron®
Químico
Peso de
Concentración, %
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.
A
*
*
*
*
*
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*
A
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A
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A
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B
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A
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C
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*
*
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*
*
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*
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A
*
*
*
A
*
A
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*
*
*
*
*
A
*
*
*
*
*
B
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 incrementos 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.
Polibencimidazol
Ketron® 1000 PEEK
Duratron® PAI
Duratron® PI
Duratron® CU60 PBI
10
Poliamida Duratron®
10
Torlon* PAI
<10
D
C
A
*
*
A
A
*
A
*
C
A
A
A
A
C
D
D
*
A
B
A
C
A
A
C
*
A
A
B
A
A
B
A
A
A
C
A
A
A
A
A
B
A
D
B
A
*
Ketron®, PEEK
95
D
D
A
B
A
A
A
A
A
D
D
A
A
A
C
C
D
D
A
A
B
B
A
A
A
D
A
A
A
B
A
A
*
A
A
A
C
A
A
A
A
A
B
A
D
C
A
A
Techtron® PPS
10
A
A
A
A
A
A
A
A
A
*
*
A
B
A
A
A
A
B
A
A
A
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B
B
*
C
B
B
B
D
A
B
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
C
*
A
*
A
Fluorosint® PTFE
100
2
5
96
10
B
B
A
A
A
A
A
A
A
A
*
A
B
A
A
A
A
B
A
B
A
A
B
D
C
C
C
B
B
D
D
D
A
A
A
B
A
A
A
A
A
A
A
C
*
A
A
A
Ultrem* 1000 PEI
Cloruro de Zinc Acuoso
Óxido de Zinc
Sulfato de Zinc Acuoso
90
90
10
10
10
B
B
A
A
A
A
A
A
A
A
*
B
B
A
B
A
A
B
A
A
A
A
C
D
C
C
B
B
B
D
D
C
A
A
A
B
A
A
A
A
B
A
A
B
*
A
A
A
Polisulfona
PC 1000
Ácido Sulfúrico Concentrado
Ácido Sulfuroso Acuoso
Cebo
Alquitrán
Ácido Tartárico Acuoso
Tetracloretileno
Tetrahidrofurano
Tetralina
Cloruro de Tionilo
Tiofeno
Tolueno
Aceite de Transformador
Tricloretileno
Trietanolamina
Turpentina
Fosfato Trisódico Acuoso
Urea
Vaselina
Aceites Vegetales
Vinagre
Cloruro Vinílico
Agua
Cera (Fundida)
Bencina Mineral
Vinos y Alcoholes
Xileno
Xilenol
50
10
90
Ertalyte® PET-P
Ertalyte® TX
Nitrato de Sodio Acuoso
Perborato de Sodio Acuoso
Fosfato de Sodio Acuoso
Silicato de Sodio
Sulfato de Sodio Acuoso
Sulfuro de Sodio Acuoso
Tiosulfato de Sodio Acuoso
Cloruro Estánico Acuoso
Sulfato Estánico Acuoso
Ácido Esteárico
Estireno (Monómero)
Azufre
Dióxido de Azufre (Gas Seco)
Ácido Sulfúrico Acuoso
50
Acetal Acetron® GP,
Delrin*
Hipoclorito de Sodio 15% Cl (Cloro Blanqueador)
MC® 901, MC® 907
Nylatron® GS,
GSM Azul,
Nylatron® NSM
Hidróxido de Sodio Acuoso
Nylon 101
Nylatron®
Químico
Peso de
Concentración, %
Nylons
D
D
A
A
*
*
*
*
A
D
*
A
A
A
D
D
D
D
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A
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B
B
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B
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*
B
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A
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*
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*
*
*
A
A
A
*
A
A
A
*
A
A
A
*
*
*
CLAVES:
*
A
Sin ataque, absorción posiblemente ligera. Efecto insignificante sobre
propiedades mecánicas
Acuoso
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
Solución Acuosa
SAT Solución Acuosa Saturada
CONC
Solución Acuosa Concentrada
Cuando se muestran soluciones acuosas, se
proporciona la concentración como porcentaje del peso.
www.quadrantplastics.com
35
[CUMPLIMIENTO DEL PRODUCTO
>> INFORMACIÓN REGULATORIA
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.
3A-SSI
3A-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.
NSF
FDA
FDA (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.
La 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
USDA
El 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.
CFIA
La 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).
61 Componentes del Sistema de Agua Potable – Efectos Sobre la Salud
USP Clase VI
La 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.
EU STD
La 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.
36
www.quadrantplastics.com
37
Quadrant CPVC
Acetal
Nat / Neg
SI
SI
Ertalyte® PET–P
CPVC
PTFE
PTFE
PEEK
Nylon 6
Fluorosint® HPV PTFE
Ketron® 1000 PEEK
MC® 901 PA6
Quadrant PPO
Nylon 6
Nylon 6
Nylatron® LFG PA6
Quadrant Nylon 101 PA66 UHMW-PE
TIVAR® 1000 UHMW-PE
Duratron® U1000 PEI*
PEI
PEI
UHMW-PE
UHMW-PE
UHMW-PE
Negro
Natural
Negro
Café/Gris
Blanco
Natural
Natural
Natural
Natural
Natural
Natural
Blanco
Natural
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI 1
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
NO
SI
SI
NO
NO
NO
NO
SI
SI
NO
SI
NO
SI
SI
NO
NO
NO
NO
NO
SI
NO
NO
SI
NO
NO
NO
NO
SI
NO
SI
NO
NO
NO
SI
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
SI
NO
SI
NO
SI
SI
NO
SI
NO
SI
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
Ambas
Estructurales
Estructurales
Estructurales
Estructurales
Estructurales
Estructurales
Ambas
Rodamiento y Desgaste
Rodamiento y Desgaste
Rodamiento y Desgaste
Rodamiento y Desgaste
Ambas
Estructurales
Ambas
Ambas
Estructurales
Ambas
Ambas
Ambas
Ambas
Rodamiento y Desgaste
Ambas
Ambas
Ambas
Rodamiento y Desgaste
Estructurales
Ambas
(Estructural o Desgaste)
Aplicaciones
comunes
NO
STD 51
NO
NO
NO
NO
NO
NO
STD 2 & 51
NO
NO
SI
NO
SI
SI
SI
SI
NO
SI
NO
NO
NO
NO
SI
NO
NO
SI
SI
SI
NO
NO
NO
NO
NO
SI
NO
Tabla 16
Estructurales
Estructurales
Rodamiento y Desgaste
Rodamiento y Desgaste
Rodamiento y Desgaste
Rodamiento y Desgaste
Estructurales
Estructurales
Estructurales
(APPROVED)
NO
NO
NO
STD 2 & 51
(APPROVED)
STD 61
NO
STD 61
NO
NO
NO
NO
NO
STD 61
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
NO
STD 61 & 51
STD 14 & 61
STD 51 & 61
(Solo Natural)
Duratron® CU60 PBI, Duratron® PAI y todos los materiales reforzados con fibras (ej. vidrio, carbón) disponibles en
Quadrant no cumplen con la FDA, USDA ni 3A-Dairy.
∆ Ningún material de Quadrant Engineering Plastic Products es apto para dispositivos implantables permanetes.
(1) Se debe especificar al momento e hacer el pedido
Duratron® U1000 PEI*
TIVAR® CleanStat UHMW-PE
Aceite UHMW-PE
TIVAR® Cargado de
TIVAR® H.O.T. UHMW-PE
PPS
PVDF
PP
PPSU
Symalit® PVDF (Kynar)
Techtron® 1000 PPS
PP
PP
HDPE
SI
NO
SI
NO
NO
NO
NO
NO
NO
SI
NO
SI
SI
SI
-
NO
SI
SI
SI
SI
NO
Sanalite® Tabla de Corte-HDPE o PP
SI
NO
SI
SI
NO
NO
NO
NO
NO
SI
NO
SI
SI
SI
SI
NO
SI
SI
SI
SI
NO
SI
NO
CO-PP
Quadrant PPSU (Natural & Negro)
Natural
Natural
Natural
Natural
Gris Azul Fuerte
Negro-Gris
Negro-Gris
Negro
Natural
Azul
Natural
Natural
Natural
Natural
Natural
Natural
Gris
Negro
Natural
Café
SI
NO
Proteus® Polipropileno CoPolímero
Homopolímero
Proteus® Polipropileno Blanco
PSU
PC Nylon 66
Nylon 6
Gris
Natural
Proteus® Polipropileno
Quadrant PSU
Quadrant PC 1000
Nylatron® NSM PA6
Nylon 6
Nylatron® GSM Blue PA6
Nylatron® GSM PA6
Nylon 66
PPO
Nylon 6
LDPE
HDPE
PTFE
Nylatron® GS PA66
MC® 907 PA6
Proteus® LDPE
Proteus® HDPE Fluorosint® 500 PTFE
Poliéster
Fluorosint® 207 PTFE
Ertaltye® TX PET-P
Poliéster
Ertalyte® PET–P
Poliéster
Acetal
Acetal
Acetron® AF Blend PTFE
Acetron® POM-H
Acetron® GP POM-C
Familia del
CANADA
USP
MATERIAL
Producto
COLOR
FDA
USDA
NSF
3A–DAIRY
AG
CLASE VI ∆
[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.
NOTAS DE MAQUINADO
• 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).
Torneado
➜ Los plásticos pierden calor más lentamente que los metales,
Las 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.
➜ Las temperaturas de ablandamiento (y fusión) de los plásticos son
Barrenado
Al maquinar formas de materiales de Quadrant,
se debe recordar. . .
➜ La expansión térmica es hasta 10 veces mayor con plásticos que
con metales.
por lo tanto, se debe evitar un sobrecalentamiento localizado.
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 Iniciar
➜ Se recomiendan geometrías positivas de la herramienta con
periferias rectificadas.
➜
as herramientas de carburo con superficies superiores pulidas se
L
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.
Refrigerantes
Por 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.
38
Las 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. B
arrenar 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. T
aladrar 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.
Tabla 17 : Lineamientos de Fabricación para Todas las Operaciones de Perforación y Giratorias con Materiales de Quadrant
Maquinado
Relativo 1 a 10 Material
10=más fácil
Profundidad
de Corte
Torneado
Velocidad Alimentación
Pies/Minuto Pul./Rev.
Barrenado**
Diámetro de Orificio Nominal
Alimentación
Pul./Rev.
material
.150"
500-600
.010-.015
1 - 2
.025"
600-700
.004-.007
TIVAR® UHMW-PE,
Nylatron® PA, Acetron® POM
1/16" a 1/4"
1/2" a 3/4"
1" a >2"
.007-.015
.015-.025
.020-.050
material Proteus®PP, .150"
500-600
.010-.015
Quadrant PC 1000, Quadrant PSU, 2 - 3
.025"
600-700
.004-.007
Quadrant PPSU,& Duratron® PEI
1/16" a 1/4"
1/2" a 3/4"
1" a >2"
.007-.015
.015-.025
.020-.050
material
.150"
500-600
.010-.015
2
.025"
600-700
.004-.007
Ertalyte® PET-P
1/16" a 1/4"
1/2" a 3/4"
1" a >2"
.002-.005
.015-.025
.020-.050
material
.150"
500-600
.010-.015
2
.025"
600-700
.004-.007
Symalit® PVDF & ECTFE
1/16" a 1/4"
1/2" a 3/4"
1" a >2"
.002-.005
.015-.025
.020-.050
material
.150"
350-500
.010-.015
5 - 7
.025"
500-600
.003-.008
Ketron® PEEK
1/16" a 1/4"
1/2" a 3/4"
1" a >2"
.002-.005
.004-.008
.008-.012
material
.150"
600-1000
.010-.016
1 - 3
.025"
600-700
.004-.007
Fluorosint® PTFE(1)
1/16" a 1/4"
1/2" a 3/4"
1" a >2"
.007-.015
.015-.025
.020-.050
material
.150"
100-300
.010-.020
5
.025"
250-500
.005-.010
Techtron® PPS
1/16" a 1/4"
1/2'" a 3/4"
1" a >2"
.007-.015
.015-.025
.020-.050
material Duratron® PAI &
Duratron® PI
5 - 8
.025"
300-800
.004-.025
1/16" a 1/4"
1/2" a 3/4"
1" a >2"
.007-.015
.015-.025
.020-.050
1/2" o mayor
.015-.025
material
Duratron® CU60 PBI
10
.025"
150-225
.002-.006
**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
www.quadrantplastics.com
39
[LINEAMIENTOS DE FABRICACIÓN
Roscado y Aterrajado
El 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.
ROTACIÓN
DE CORTE
ROTACIÓN
DE CORTE
MESA DE ALIMENTACIÓN
MESA DE ALIMENTACIÓN
FRESADO ASCENDENTE
FRESADO CONVENCIONAL
Fresado
Una 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.
Aserrado
El 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.
NOTAS DE ASERRADO
• 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.
40
Tabla 18 : Lineamientos de Fabricación - Fresado y Aserrado
Fresado Final / Ranurado
High Speed Depth Speed,
Feed,
Steel (M2, M7) of Cut
Ft./Min.
In./Min.
Fresado Frontal
(C-2) Herramienta de Carburo
Depth
Speed,
Feed,
Material
of Cut
Ft./Min.
In./Min. Thickness
Aserrado
Tooth
Pitch Band Speeds
Form Teeth/In.
Ft./Min.
Materiales
TIVAR® UHMW-PE, Nylatron® PA, Acetron® POM
1/4"
1/2"
3/4"
1", 2"
1/4"
1/2"
3/4"
0.250
"
"
"
0.050
"
"
270-450
"
"
"
300-500
"
"
0.002
0.150 1300-1500 0.020
<5" Precisión 10-14
0.003
0.060 1500-2000 0.005 5"-1.0"
"
6
0.005
1.0-3.0" Refuerzo 3
0.008
>3.0"
"
"
0.001
0.002
0.004
3,000
2,500
2,000
1,500
Materiales Proteus® PP,
Quadrant PC 1000, Quadrant PSU, Quadrant PPSU, & Duratron® PEI
1/4"
1/2"
3/4"
1", 2"
1/4"
1/2"
3/4"
0.250
"
"
"
0.050
"
"
270-450
"
"
"
300-500
"
"
0.002
0.150 1300-1500 0.020
<.5" Precisión 10-14
0.003
0.060 1500-2000 0.005 .5"-1.0"
"
6
0.005
1"-3" Refuerzo 3
0.008
>3"
"
"
0.001
0.002
0.004
4,000
3,500
3,000
2,500
Materiales Ertalyte® PET-P
1/4"
1/2"
3/4"
1", 2"
1/4"
1/2"
3/4"
0.250
"
"
"
0.050
"
"
270-450
"
"
"
300-500
"
"
0.002
0.150 1300-1500 0.020
<.5" Precisión 10-14
0.003
0.060 1500-2000 0.005 .5"-1.0"
"
6
0.005
1"-3" Refuerzo 3
0.008
>3"
"
"
0.001
0.002
0.004
5,000
4,300
3,500
3,000
Materiales
Symalit® PVDF & ECTFE 1/4"
1/2"
3/4"
1", 2"
1/4"
1/2"
3/4"
0.250
"
"
"
0.050
"
"
270-450
"
"
"
300-500
"
"
0.002
0.150 500-750 0.020
<.5" Precisión 10-14
0.003
0.060
0.005 .5"-1.0"
"
6-8
0.005
1"-3" Refuerzo 3
0.008
>3"
"
"
0.001
0.002
0.004
4,000
3,500
3,000
2,500
Materiales
Ketron® PEEK 1/4"
1/2"
3/4"
1", 2"
1/4"
1/2"
3/4"
0.250
"
"
"
0.050
"
"
270-450
"
"
"
300-500
"
"
0.002
0.150 500-700 0.020
<.5" Precisión 10-14
0.003
0.060 550-750 0.005 .5"-1.0"
"
6-8
0.005
1"-3" Refuerzo 3
0.008
>3"
"
"
0.001
0.002
0.004
3,000
2,500
3,000
2,500
Materiales
Fluorosint® PTFE(1) 1/4"
1/2"
3/4"
1", 2"
1/4"
1/2"
3/4"
0.250
"
"
"
0.050
"
"
270-450
"
"
"
300-500
"
"
0.002
0.150 1300-1500 0.020
<.5" Precisión 10-14
0.003
0.060 1500-2000 0.005 .5"-1.0"
"
6-8
0.005
1"-3" Refuerzo 3
0.008
>3"
"
"
0.001
0.002
0.004
5,000
4,300
3,500
3,000
Materiales
Techtron® PPS 1/4"
1/2"
3/4"
1", 2"
1/4"
1/2"
3/4"
0.250
"
"
"
0.050
"
"
270-450
"
"
"
300-500
"
"
0.002
0.35 500-800 .006-.035 <.5" Precisión 10-14
0.003
.5"-1.0"
"
6-8
0.005
1"-3" Refuerzo 3
0.008
>3"
"
"
0.001
0.002
0.004
5,000
4,300
3,500
3,000
1/4" 1/2"
1/2"
3/4"
1", 2"
1/4"
1/2"
3/4"
0.250
"
"
"
0.050
"
"
270-450
"
"
"
300-500
"
"
0.002
0.150 1300-1500 0.020
<.5" Precisión 10-14
0.003
0.060 1500-2000 0.005 .5"-1.0"
"
6-8
0.005
1"-3" Refuerzo 3
0.008
>3.0"
"
"
0.001
0.002
0.004
5,000
4,300
3,500
3,000
Materiales Duratron® PAI &
Duratron® PI
Duratron® CU60 PBI
1/4"
1/2"
3/4"
1", 2"
1/4"
1/2"
3/4"
0.50
"
"
"
0.015
"
"
450-650 0.005
0.050 450-650 .005-.010 .375"-1" Precisión 10
3,000
"
1"-2" Refuerzo 10
"
1,500
"
250-350 0.002
0.015 250-350 .002-.006
"
"
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41
[LINEAMIENTOS DE FABRICACIÓN
Tabla 19 : Referencia Rápida de Detección y Corrección de Fallas
Perforación
Dificultad
Causa Común
Dificultad
Causa Común
Agujero Cónico
1. Broca afilada incorrectamente
2. Espacio libre insuficiente
3. Alimentación demasiado pesada
Superficie ablandada
1. Herramienta obstruida
2. Espacio libre lateral insuficiente
3. Suministro de refrigerante insuficiente
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
Acabado áspero
1. Alimentación demasiado pesada
2. Herramienta afilada inadecuadamente
3. Borde de corte no esmerilado
1.Rebaba de la herramienta durante su
retroceso
2. Rebaba en el punto de la herramienta
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
líneas espirales
en el diámetro interior
1. Alimentación demasiado pesada
2. Broca no centrada
3. Broca rectificada fuera del centro
Orificios de
Tamaño excesivo
1. Broca rectificada fuera del centro
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
Obstrucción rápida de la broca 42
Corte
1. Herramienta de corte duro
2. La broca no pasa completamente a
través de la pieza
1. Alimentación demasiado ligera
2. Velocidad del husillo demasiado rápida
3. Lubricación insuficiente del
refrigerante
Marcas espirales
Superficies
cóncavas o convexas
1. Ángulo del punto demasiado grande
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 el diámetro exterior
1. No hay bisel antes del corte
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)
[RECOCIDO
>> POSTERIOR AL MAQUINADO
¿Cuándo deben recocerse las partes
después del maquinado para garantizar
un 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 durante 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
➜
Maquinado de grandes volúmesnes de material, por lo general de
un lado de la forma del material
Calor excesivo, generado por velocidades y porcentajes de alimentación inadecuados
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
Beneficios del Recocido Posterior al Maquinado
•
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.
Tabla 20 : Lineamientos de Rcocido con Aire 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®
4 horas a 350°F
30 minutos por 1/4” grosor
50°F por hora
Aceite o Nitrógeno
PET–P
Acetron®
Acetal
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
PEEK
4 horas a 300°F
4 horas a 375°F
60 minutos por 1/4” grosor
60 minutos por 1/4” grosor
50°F por hora
50°F por hora
Aire
50°F por hora
Aire
Ketron®
Torlon*® PAI
GP
4
4
4
4
horas
horas
horas
horas
a
a
a
a
300°F
420°F
470°F
500°F
Elmaquinado del acabado de dimensiones críticas debe realizarse
después del recocido
* Temperaturas de +/- 10°F y en tiempos 10 minutos
1 dia
1 dia
1 dia
3 a 10 dias
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 transversales son delgadas. Las partes deben sujetarse durante el recocido
para evitar la distorsión.
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43
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