Componentes eléctricos - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

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Aplicaciones eléctricas y electrónicas


Los requisitos dominantes en esta industria son una alta resistencia química y al calor y una alta estabilidad dimensional. Un requisito clave es una conductividad baja, preferiblemente independiente de la temperatura. La tendencia hacia la miniaturización exige resinas que fluyan mejor junto con una alta resistencia al calor. También se requieren materiales de mayor temperatura para la introducción del conjunto de placa de circuito de montaje superficial en el que los termoplásticos se combinan con metales. Los materiales deben ser capaces de soportar baños de limpieza química y temperaturas superiores a 260°C durante más de 1 minuto resultantes de soldadura a alta temperatura mediante métodos de ola, fase de vapor, IR o láser. La estabilidad dimensional debe mantenerse durante estas operaciones y en las condiciones de operación. Los equipos eléctricos (de oficina) deben cumplir estrictos requisitos de inflamabilidad, especialmente cuando se utilizan en áreas restringidas. Las aplicaciones eléctricas han sido durante mucho tiempo el dominio de los termoestables. Sin embargo, las mezclas y aleaciones termoplásticas poseen claras ventajas:

  • debido a la menor densidad y la capacidad de reducir el grosor de la pared, ahorro de peso del 30 al 50%
  • eliminación de la logística de eliminación
  • reducción de las tasas de desechos
  • reducción de las operaciones secundarias
  • consolidación de piezas
  • aumento de la libertad de diseño
  • reducción del tiempo de ciclo

Normalmente, las mezclas de PPE/PS, PC/ABS y PBT/PC se utilizan en aplicaciones eléctricas como iluminación, medidores, balastos, cajas eléctricas, yugos de seguridad en líneas eléctricas, detectores de humo y monóxido de carbono, etc. Propiedades importantes del material para estas aplicaciones incluyen:

  • buena resistencia a la tracción
  • resistencia a la fluencia
  • alto HDT
  • buena resistividad volumétrica
  • alta temperatura de uso continuo
  • alta temperatura de ignición de la llamarada
  • no corrosivo
  • libre de halógenos
  • pintable
  • estable al color/UV
  • moldeable de pared delgada
  • buena retención de propiedades después del envejecimiento
  • buena resistencia a la intemperie
  • resistencia química
  • buen comportamiento al impacto a bajas y altas temperaturas

Las mezclas de polímeros para embalaje y manipulación de materiales de componentes eléctricos requerirían un grado de conductividad eléctrica para proporcionar la disipación de carga estática. Esto se puede lograr mediante un aditivo conductor, como el negro de carbón, nanotubos de carbón o fibras metálicas, o mediante la mezcla con un polímero conductor como la polianilina. La combinación de estos últimos es necesaria para proporcionar las características de flujo necesarias para los procesos típicos de fabricación de termoplásticos. Se requieren clasificaciones de inflamabilidad para ciertas aplicaciones eléctricas, como los componentes internos de dispositivos electrónicos. El retardo de la llama se puede impartir mezclando un polímero retardante de llama inherente, como el PVC, con uno que proporcione una procesabilidad mejorada, como un estirénico. Las principales áreas de aplicación son las carcasas de máquinas y aparatos comerciales. Puede ser necesaria una buena procesabilidad en operaciones de fabricación tales como moldeo por inyección o soplado, extrusión y termoformado. Es posible que no siempre se necesite un alto rendimiento mecánico en situaciones sin carga.  Uno de los segmentos del mercado de más rápido crecimiento es el de la electrónica. Los criterios de rendimiento críticos para los PAB en conectores electrónicos se pueden resumir de la siguiente manera: • estabilidad dimensional • alta resistencia al calor • alto flujo • bajo flash • resistencia a disolventes • soldable por infrarrojos • retardo de llama • tenacidad, ductilidad, resistencia al impacto. En los últimos años, la industria se ha orientado hacia la tecnología de montaje en superficie en lugar de la tecnología de montaje en orificio pasante. Esto es más exigente térmicamente y requiere que los materiales se formulen con una alta temperatura de distorsión por calor. Además, la miniaturización del producto está creando mayores demandas para reducir la viscosidad de la masa fundida. Actualmente, el mercado está penetrado principalmente por resinas de ingeniería reforzadas con vidrio como LCP, PPS y PCT. Los LCP se ven favorecidos por su alto flujo y rendimiento a alta temperatura, pero el alto costo y la debilidad de la línea de tejido limitan su uso. El PPS es otra resina de alto flujo, pero la ductilidad y la formación de moho pueden ser problemáticas. Finalmente, el PCT es un material de bajo costo y bajo flujo, pero está limitado por una ventana de procesamiento muy estrecha y una temperatura de uso relativamente baja. Uno de los criterios de rendimiento críticos para las aplicaciones electrónicas es la soldabilidad por infrarrojos (IR). La naturaleza de “alta temperatura” del PPS (Tm = 285°C) lo hace adecuado para estas aplicaciones. Sin embargo, el PPS es una resina de muy baja viscosidad y las piezas moldeadas por inyección tienden a parpadear muy fácilmente. Este es un problema particular por las geometrías estrechas y las altas presiones de llenado inherentes al moldeado del conector. Otra necesidad de productos en este mercado es el retardo de llama (UL 94 V-0). Además, para el rendimiento mecánico / físico, se requiere refuerzo de vidrio. Recientemente, se han comercializado mezclas que comprenden PPS y PEI para superar los inconvenientes inherentes del PPS mencionados anteriormente. La alta temperatura de transición vítrea de la fase PEI (aproximadamente 220°C) proporciona un efecto de refuerzo "fundible" hasta temperaturas de soldadura por infrarrojos. Además, la viscosidad relativamente alta de la fase de PEI reduce las tendencias de parpadeo del molde del PPS. En Japón se han desarrollado mezclas de PPS con PPE para aplicaciones similares (PPE Tg = 210°C). Los conectores de automoción tienen muchas de las mismas exigencias que los conectores de tecnología de montaje en superficie de alta temperatura. Los ejemplos de mezclas y aleaciones en estas aplicaciones se basan en gran medida en PBT y PA-66. Los requisitos de alta resistencia al calor y a los disolventes hacen que una resina semicristalina sea una opción adecuada. Estos sistemas incluyen:

  • PBT con poliolefinas o ASA
  • PA con PPE o poliolefinas o estirénicas incluyendo SAN

Los componentes eléctricos básicos son:

Interruptor; Conecta el paso de la corriente que circula por un circuito. Formado por dos contactos metálicos, uno fijo y otro es móvil sobre un soporte aislante capaz de tolerar intensidades altas sin sufrir calentamiento excesivo. Conmutador; Se encuentra constituido por tres terminales, uno común y dos independientes. Su funcionamiento consiste en interrumpir el paso de la corriente de uno de los terminales para facilitársela al otro. Cruzamiento; Elemento de un circuito eléctrico compuesto por cuatro terminales de conexión: dos de entrada y dos de salida. Su empleo se hace indispensables para el gobierno de un punto de luz desde más de dos puntos diferentes. Pulsador; Hay dos tipos: Abierto: Permite el paso de la corriente cuando se hace presión. Cuando no se pulsa queda abierto. Cerrado: Admite el paso de a corriente cuando no es accionado. Si se ejerce presión queda abierto y la corriente no puede circular. Bases y clavijas de enchufe; Ponen en contacto eléctrico los receptores móviles con la red eléctrica a través de una clavija de enchufe. Portalámparas y portatubos; Son los elementos que ponen en contacto eléctrico la lámpara y los tubos fluorescentes con el circuito, además de servir para dar una correcta sujeción. Timbre y zumbador; Son los elementos que transforman la energía eléctrica en sonido mediante una bobina o electroimán. Relés; Son interruptores eléctricos, dotados de uno o más contactos, que abre y cierran determinados circuitos de trabajo. Son imprescindibles en la instalaciones de alarma, señalización, telefonía. Resistencias; La resistencia es la oposición que un cuerpo ofrece al movimiento de los electrones por su interior, es decir, al paso de la corriente eléctrica. Condensadores; Es un componente eléctrica que se utiliza para almacenar carga eléctrica. Está formado por dos placas metálicas paralelas, llamadas armaduras, que se encuentran separadas entre sí por una sustancia aislante llamada dieléctrico. A estas placas metálicas van soldados dos conductores, que constituyen los terminales de conexión del condensador a los circuitos eléctricos. La capacidad de un condensador varía en función de la superficie de las placas, la distancia que las separa y el dieléctrico utilizado para ello. Transformador; Un transformador es una máquina eléctrica estática que transforma potencia eléctrica alterna de un nivel de tensión y corriente, a otro nivel de tensión y corriente, mediante una conversión intermedia a un campo magnético.

Aplicaciones eléctricas y electrónicas


Las aplicaciones eléctricas han sido durante mucho tiempo el dominio de los termoestables. Sin embargo, las mezclas y aleaciones termoplásticas poseen claras ventajas:

• debido a la menor densidad y la capacidad de reducir el grosor de la pared, ahorro de peso del 30 al 50%
• eliminación de la logística de eliminación
• reducción de las tasas de desechos
• reducción de las operaciones secundarias
• consolidación de piezas
• aumento de la libertad de diseño
• reducción del tiempo de ciclo

Por lo general, las mezclas de PPE/PS, PC/ABS y PBT/PC se utilizan en aplicaciones eléctricas como iluminación, medidores, balastos, cajas eléctricas, yugos de seguridad en líneas eléctricas, detectores de humo y monóxido de carbono, etc. Las propiedades importantes del material para estas aplicaciones incluyen:

• buena resistencia a la tracción
• resistencia a la fluencia
• alta HDT
• buena resistividad volumétrica
• alta temperatura de uso continuo
• alta temperatura de ignición fl ash
• no corrosivo
• libre de halógenos
• pintable
• color/estable a los rayos UV
• delgado moldeable en la pared
• buena retención de propiedades después del envejecimiento
• buena resistencia a la intemperie
• resistencia química
• buen comportamiento al impacto a bajas y altas temperaturas

Las mezclas de polímeros para embalaje y manipulación de materiales de componentes eléctricos requerirían un grado de conductividad eléctrica para proporcionar la disipación de carga estática. Esto se puede lograr mediante un aditivo conductor, como el negro de carbón, nanotubos de carbón o fibras metálicas, o mediante la mezcla con un polímero conductor como la polianilina. La combinación de estos últimos es necesaria para proporcionar las características de flujo necesarias para los procesos típicos de fabricación de termoplásticos. Se requieren clasificaciones de inflamabilidad para ciertas aplicaciones eléctricas, como los componentes internos de dispositivos electrónicos. El retardo de la llama se puede impartir mezclando un polímero retardante de llama inherente, tal como PVC, con uno que proporcione una procesabilidad mejorada, tal como un estirénico. Las principales áreas de aplicación son las carcasas de máquinas y aparatos comerciales. Puede ser necesaria una buena procesabilidad en operaciones de fabricación tales como moldeo por inyección o soplado, extrusión y termoformado. Es posible que no siempre se necesite un alto rendimiento mecánico en situaciones sin carga. Uno de los segmentos del mercado de más rápido crecimiento es el de la electrónica. Los criterios de rendimiento críticos para los PAB en conectores electrónicos se pueden resumir de la siguiente manera:

• estabilidad dimensional
• alta resistencia al calor
• alto flujo
• bajo flash
• resistencia a disolventes
• soldable por infrarrojos
• retardo de llama
• tenacidad, ductilidad, resistencia al impacto

En los últimos años, la industria se ha orientado hacia la tecnología de montaje en superficie en lugar de la tecnología de montaje en orificio pasante. Esto es más exigente térmicamente y requiere que los materiales se formulen con una alta temperatura de distorsión por calor. Además, la miniaturización del producto está creando mayores demandas para reducir la viscosidad de la masa fundida. Actualmente, el mercado está penetrado principalmente por resinas de ingeniería reforzadas con vidrio como LCP, PPS y PCT. Los LCP se ven favorecidos por su alto flujo y rendimiento a alta temperatura, pero el alto costo y la debilidad de la línea de tejido limitan su uso. El PPS es otra resina de alto flujo, pero la ductilidad y la formación de moho pueden ser problemáticas. Finalmente, el PCT es un material de bajo costo y bajo flujo, pero está limitado por una ventana de procesamiento muy estrecha y una temperatura de uso relativamente baja. Uno de los criterios de rendimiento críticos para las aplicaciones electrónicas es la soldabilidad por infrarrojos (IR). La naturaleza de “alta temperatura” del PPS (Tm = 285°C) lo hace adecuado para estas aplicaciones. Sin embargo, el PPS es una resina de muy baja viscosidad y las piezas moldeadas por inyección tienden a parpadear muy fácilmente. Este es un problema particular para las geometrías estrechas y las altas presiones de llenado inherentes al moldeado del conector. Otra necesidad de productos en este mercado es el retardo de llama (UL 94 V-0). Además, para el rendimiento mecánico / físico, se requiere refuerzo de vidrio. Recientemente, se han comercializado mezclas que comprenden PPS y PEI para superar los inconvenientes inherentes del PPS mencionados anteriormente. La alta temperatura de transición vítrea de la fase PEI (aproximadamente 220°C) proporciona un efecto de refuerzo "fundible" hasta las temperaturas de soldadura por infrarrojos. Además, la viscosidad relativamente alta de la fase de PEI reduce las tendencias de parpadeo del molde del PPS. En Japón se han desarrollado mezclas de PPS con PPE para aplicaciones similares (PPE Tg = 210°C). Las propiedades típicas de las mezclas reforzadas con fibra de vidrio al 30% en peso. Los conectores de automoción tienen muchas de las mismas exigencias que los conectores de tecnología de montaje en superficie de alta temperatura. Los ejemplos de mezclas y aleaciones en estas aplicaciones se basan en gran medida en PBT y PA-66. Los requisitos de alta resistencia al calor y a los disolventes hacen que una resina semicristalina sea una opción adecuada. Estos sistemas incluyen:

• PBT con poliolefinas o ASA
• PA con PPE o poliolefinas o estirénicas incluyendo SAN
Bloques terminales

Los bloques terminales son conectores rentables que pueden unir dos o más cables mediante la sujeción mecánica de un tornillo para asegurar una parte pelada de un cable. Los tornillos sujetan un metal expuesto de un cable a un canal de metal inferior que se conecta a otro tornillo, lo que forma la otra conexión terminal.

Material: PA66 GF30 FR (XMID 66 30 GF HS FR)

Propiedades peculiares

  • Alta estabilidad dimensional
  • UL-94 V-0 a 0,4 = 0,75 mm
  • Buen flujo, rigidez, baja rigidez dieléctrica
  • GWT: 960°C a 0,8 mm
  • Colorabilidad
  • Láser marcable
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Prensaestopas

El diseño de las prensaestopas para paso de cables está determinado por la construcción y filosofía de los cables para los cuales serán usados.

Materiales:  PA6 FR (XMID FR)

  • sin fibras de vidrio
  • sin halógenos ni fósforo
  • 94-V0

Propiedades peculiares:

  • UL 1660, UL 514B
  • RTI eléctrico> 90°C
  • Resistencia RTI> 90°C
  • Impacto RTI> 50°C
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Relé o relé
El relé como un interruptor eléctrico que permite el paso de la corriente eléctrica cuando está cerrado e interrumpirla cuando está abierto, pero que es accionado eléctricamente, no manualmente. El relé está compuesto de una bobina conectada a una corriente. Cuando la bobina se activa produce un campo electromagnético que hace que el contacto del relé que está normalmente abierto se cierre y permita el paso de la corriente por un circuito para, por ejemplo, encender una lámpara o arrancar un motor.

Material: PET GF33% FR

Propiedades peculiares

  • alta estabilidad dimensional
  • Sin florecer
  • UL 746 B: 140°C
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Transformadores

Los transformadores de corriente pueden fabricarse de diferentes formas y tamaños dependiendo de las necesidades del usuario final. Los transformadores de corriente de baja tensión se fabrican en forma de anillo en una caja moldeada de plástico.

Material: HIPS FR o ABS FR

Propiedades peculiares

  • Sin hal, UL-94 V-0 a 0,4 = 0,75 mm
  • HWI @ PLC 4, HAI @ PLC 3
  • CTI en PLC 3 (> 250 V)
  • RTI de 105°C para fuerza eléctrica
  • Buen flujo, rigidez, baja rigidez dieléctrica
  • GWT: 960 C a 0,8 mm
  • HDT: hasta 250°C
  • UL746C clase F1
  • Láser marcable
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Cajas telefónicas y enchufe

Punto de Terminación de Red (PTR). Es el punto de llegada final al abonado de la línea telefónica. En ella se conecta el aparato telefónico o el equipo que necesite línea telefónica.  (XPRENE IB 2010 ). Buena resistencia de aislamiento mayor a 1000 MOhms, rigidez dieléctrica mayor a 1 KV DC, temperatura de operación de -50 a 100 grados Celsius.
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Ojales

Los ojales, a veces denominados bordes, son piezas de plástico o caucho que cubren un borde con fines estéticos o funcionales. Los prensaestopas se utilizan comúnmente en instalaciones eléctricas, por ejemplo, en cajas metálicas empotradas. Se utilizan cuando las roscas deben pasar a través de un panel o en los casos en los que es necesario alisar los bordes. (XPRENE EB A60 NEGRO)

  • Buena flexibilidad a baja temperatura
  • Alta fluidez
  • Excelente juego de compresión (C-set)
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Placas de pared

Las placas de pared, también conocidas como placas de interruptores, cubren los enchufes y los interruptores de luz de su hogar, manteniendo los cables fuera de la vista y lejos de los dedos. Con una amplia variedad de colores y materiales para elegir, las placas de pared pueden complementar la decoración de cualquier habitación. Las placas de pared eléctricas son mucho más que una cubierta para una toma de corriente o un interruptor de luz.  Si bien esos ciertamente conforman la idea de la mayoría de las personas sobre la función de una placa de pared, hay muchas más opciones disponibles. Glosado a la perfección, para un acabado tan cautivador como contemporáneo. Hecho exclusivamente para su uso con interruptores y enchufes

Propiedades: Excelente aspecto, estabilidad dimensional, rigidez, excelente resistencia al rayado, alto gloss o mate, piano black, reemplazo de metal, alta fluidez.
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Cincho Cable

Una brida, fleje, cincho o corbata para cables es un elemento de sujeción generalmente empleado para fijar o agrupar cables. consiste en una cinta de nylon resistente con una cremallera integrada, y en un extremo un trinquete dentro de una caja pequeña y abierta. Otro de sus posibles usos es la creación improvisada de esposas. También se las puede utilizar como precintos para trabar el acceso a cajas o recintos, además de múltiples usos improvisados debido a su poder de sujeción y apriete, lo que las hace muy versátiles en diversas situacionesCincho de plástico (nylon) para uso interior en color natural de excelente resistencia.

  • Buena flexibilidad
  • BBSA gratis
  • Alta fluidez
  • Estabilizar el calor
  • Estabilizado UV

Plásticos de ingeniería para aplicaciones de E&E


Los plásticos de ingeniería se utilizan en aplicaciones en las que se necesita un rendimiento especial, p. Ej. alta resistencia al impacto, alta durabilidad, baja abrasión, alta resistividad al aceite y otros medios agresivos o alta resistencia térmica y eléctrica. Para lograr estos objetivos, los mezcladores mezclan resina de matriz con fibras de vidrio y varios aditivos. Los más comunes como polímeros de matriz son los policondensados ​​como la poliamida y los poliésteres. El moldeo por inyección es el proceso de conversión dominante para producir interruptores, enchufes, conectores o piezas de plástico debajo del capó, como sumideros de aceite, cubiertas de colectores de admisión y cajas de fusibles. Incluso las estructuras de soporte de los automóviles se procesan a partir de poliamidas reforzadas con fibra de vidrio. Especialmente los aparatos eléctricos y electrónicos fabricados con plásticos de ingeniería deben cumplir con los requisitos de retardante de llama, principalmente de acuerdo con la clasificación UL-94 V-0. Si bien los productos halogenados siguen dominando, los retardadores de llama no halogenados están ganando una cuota de mercado significativa. Se han desarrollado retardadores de llama que contienen fósforo y / o nitrógeno ofreciendo excelentes soluciones de reemplazo. Los retardadores de llama minerales no se han utilizado ampliamente hasta ahora. La razón principal es el deterioro de las propiedades mecánicas cuando se usa con cargas que cumplen con UL 94 V-0. Además, el número de retardadores de llama minerales procesables en matrices de poliamida y poliéster está limitado por su estabilidad a la temperatura. No obstante, MDH se utiliza como solución independiente para algunas aplicaciones de productos básicos. Pero en el caso de MDH, la alcalinidad comparativamente alta es un inconveniente adicional. En combinación con las trazas de humedad, la superficie alcalina de MDH cataliza la hidrólisis de los enlaces éster y amida que conducen a la escisión de la cadena del polímero, lo que repercute aún más en las propiedades mecánicas. La boehmita (AOH) es menos alcalina pero también es menos eficaz como retardante de llama debido a que el agua se libera menos. El AOH no se utiliza como retardador de llama único, pero ha demostrado ser un excelente sinergista de retardadores de llama a base de fósforo y nitrógeno en poliamidas y poliésteres. Además de su rendimiento retardador de llama sinérgico, el AOH actúa como eliminador de ácido. El AOH puede capturar subproductos agresivos formados durante el procesamiento de retardadores de llama que contienen fósforo, lo que ayuda a evitar la corrosión de los tornillos de moldeo por inyección y compuestos. Al agregar retardadores de llama, los valores charpy y charpy con muescas sufren en general. Cuando se combina boehmita con fosfinato metálico (aluminio - tris- (di-etil-fosfinato), abreviado DEPAL), la proporción adecuada de los dos componentes retardadores de llama y la elección del relleno de AOH influye en las propiedades mecánicas y retardantes de llama. Si bien el LOI generalmente aumenta cuando se agrega boehmita, la clasificación UL 94 puede no necesariamente. La mejor LOI y buenas propiedades físicas se obtienen al combinar DEPAL con un AOH ultrafino de 17 m2 / g de superficie específica. Esto se mejora aún más cuando se aplica un AOH tratado en la superficie. El AOH ultrafino con BET de 17 m2 / gy la superficie tratada con aminosilano utilizado al 8% en peso junto con el DEPAL al 12% en peso dio como resultado la mejor combinación de propiedades retardantes de llama y de impacto. Los grupos amino ayudan a unir las partículas de AOH a la cadena principal del polímero mediante una reacción química con los grupos éster del PBT y la formación de amidas o mediante la construcción de puentes de hidrógeno Otro parámetro influido positivamente por una combinación de relleno retardante de llama mineral AOH y fósforo DEPAL retardante de llama es procesabilidad.  La combinación de retardante de llama muestra el MVR más alto, lo que permite una presión de inyección más baja o un llenado más rápido del molde. La adición de retardadores de llama disminuye el peso molecular y esta disminución es más pronunciada en la mezcla que contiene boehmita, pero la extensión moderada del cambio de peso molecular no se corresponde con la extensión observada del aumento de MVR. Se supone que las partículas de boehmita muy finas (D50 = 400 nm) promueven el deslizamiento de las cadenas de polímero y las fibras de vidrio entre sí. Otros retardadores de llama minerales utilizados en plásticos de ingeniería son los estannatos de zinc. Los estannatos de zinc son estables a temperaturas extremadamente altas y han demostrado ser un reemplazo de ATO y un supresor de humo eficaz cuando se combinan con retardadores de llama halogenados.
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