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En la práctica, una pieza de plástico puede ablandarse, deformarse o perder resistencia antes de alcanzar su punto de fusión. Esto se debe a que el punto de fusión, la transición vítrea, la temperatura de reblandecimiento y la temperatura de procesamiento describen diferentes comportamientos térmicos. Esta guía explica estos valores y cómo influyen en la selección de materiales y el moldeo por inyección.
El punto de fusión del plástico depende de la estructura del material.
No existe un único punto de fusión para el plástico. Las diferentes estructuras poliméricas responden al calor de maneras distintas.
Los materiales termoplásticos semicristalinos, como el PP, el PE, el PA, el POM y el PEEK, contienen regiones cristalinas ordenadas y suelen tener una temperatura de fusión medible, conocida como Tm.
Los plásticos amorfos como el ABS, el PC, el PS y el PMMA no tienen un punto de fusión definido. En cambio, se ablandan gradualmente a medida que su estructura amorfa atraviesa la temperatura de transición vítrea (Tg). Los plásticos semicristalinos también tienen una Tg, pero su Tm suele ser más relevante al hablar de fusión.
La diferencia entre los materiales termoestables y los termoplásticos se hace especialmente evidente después del curado: los termoestables no se vuelven a fundir y, con el tiempo, se degradan bajo un calor excesivo.
| Tipo De Material | Comportamiento de calentamiento | Valor térmico útil |
| Semicristalino | Muestra una transición de fusión más clara. | Tm, con Tg también relevante |
| Amorfo | Se ablanda en un rango de temperatura. | Tg, Vicat o HDT |
| Termoestable | No se vuelve a fundir después del curado. | Límite de servicio o degradación |
Tabla de puntos de fusión del plástico
La siguiente tabla de puntos de fusión de plásticos proporciona datos de referencia típicos para materiales de uso común. Estas cifras son solo un punto de partida, ya que varían según el tipo de resina, los aditivos, los rellenos, los métodos de ensayo y las formulaciones de los proveedores.
Para los plásticos amorfos, la tabla muestra la Tg o una referencia típica de reblandecimiento en lugar del punto de fusión físico. La temperatura de procesamiento se indica por separado.
| Plástico | Estructura | Valor térmico | °C típico | Típico °F | Rango típico de procesamiento por fusión |
| LDPE | Semicristalino | Tm | 105-115 | 221-239 | 160-220 ° C |
| HDPE | Semicristalino | Tm | 125-135 | 257-275 | 180-250 ° C |
| PP | Semicristalino | Tm | 155-165 | 311-329 | 200-260 ° C |
| PVC rígido | Amorfo, sensible al calor | Tg o Vicat | Aproximadamente entre 75 y 90 años | Aproximadamente entre 167 y 194 años | Alrededor de 175–200 °C |
| PS | Amorfo | Tg | 95-105 | 203-221 | 180-260 ° C |
| ABS | Amorfo, multifásico | Tg principal de alta temperatura | Aproximadamente entre 100 y 110 años | Aproximadamente entre 212 y 230 años | 220-260 ° C |
| POM-C | Copolímero semicristalino | Tm | Acerca de 165 | Acerca de 329 | Alrededor de 190–210 °C |
| POM-H / Delrin | homopolímero semicristalino | Tm | Aproximadamente entre 177 y 178 años | Aproximadamente entre 351 y 352 años | Alrededor de 210–220 °C |
| PA6 | Semicristalino | Tm | Acerca de 220 | Acerca de 428 | 240-270 ° C |
| PA66 | Semicristalino | Tm | Acerca de 260 | Acerca de 500 | 270-290 ° C |
| PC | Amorfo | Tg | 145-150 | 293-302 | 270-320 ° C |
| PMMA. | Amorfo | Tg | Aproximadamente entre 100 y 120 años | Aproximadamente entre 212 y 248 años | 220-270 ° C |
| PET | Semicristalino | Tm | 245-260 | 473-500 | 260-295 ° C |
| PBT | Semicristalino | Tm | 220-230 | 428-446 | 240-280 ° C |
| PLA | Dependiente del grado, generalmente semicristalino | Tm | 150-180 | 302-356 | Alrededor de 180–220 °C |
| PTFE | Semicristalino | Tm | Acerca de 327 | Acerca de 621 | Normalmente no se moldea por inyección. |
| PPS | Semicristalino | Tm | 280-285 | 536-545 | Alrededor de 315–343 °C |
| OJEADA | Semicristalino | Tm | Acerca de 343 | Acerca de 649 | 380-400 ° C |
Estos valores explican por qué una tabla puede mostrar tanto una temperatura de fusión como un rango de procesamiento superior. Un polímero normalmente debe fluir lo suficientemente bien como para llenar el molde, por lo que la temperatura de fusión recomendada puede ser superior a su Tm física.
Siempre verifique el grado seleccionado con la ficha técnica del proveedor de resina. Los rellenos, copolímeros, retardantes de llama, plastificantes y otros cambios en la formulación pueden alterar tanto el procesamiento como el rendimiento térmico.
¿Qué ocurre a 40°C, 100°C o 150°C?
A 40 °C, la fusión no suele ser un problema para la mayoría de los plásticos, aunque los más blandos podrían deformarse o ceder si se someten a carga. A 100 °C, la situación varía: algunos plásticos resisten bien, mientras que otros empiezan a ablandarse, perder rigidez o deformarse. Además, una pieza puede quedar inservible mucho antes de que el material se funda. A 150 °C, muchos plásticos comunes superan con creces su resistencia, por lo que se recomienda utilizar plásticos resistentes al calor para exposiciones prolongadas. Algunos plásticos de ingeniería aún pueden soportarlo, pero también es necesario considerar el tiempo de exposición, la carga, el tipo de plástico, la humedad y cualquier producto químico en contacto con ellos.
El punto de fusión no es la temperatura de procesamiento.
El punto de fusión físico describe una transición térmica dentro de la estructura del polímero. La temperatura de procesamiento describe las condiciones necesarias para que la resina pase a través de una máquina de moldeo por inyección.
El uso indistinta de ambos términos puede llevar a la elección de materiales inadecuados o a ajustes de moldeo incorrectos.
Temperatura de fusión y moldeo
La temperatura de fusión es la temperatura del plástico al entrar en el molde. Debe ser lo suficientemente alta para garantizar una fluidez adecuada sin provocar una degradación excesiva.
En el control de la temperatura del molde para el moldeo por inyección , la temperatura de la superficie del molde afecta al enfriamiento, la replicación de la superficie, la cristalización, la contracción, la deformación y el tiempo de ciclo, pero no es el punto de fusión del material.
Tg, HDT y temperatura de servicio
La Tg describe la transición vítrea de las regiones amorfas dentro de un polímero. Es especialmente importante para los plásticos amorfos, aunque los plásticos semicristalinos también tienen una Tg además de su temperatura de fusión.
La prueba de Vicat mide el ablandamiento bajo condiciones de prueba específicas, mientras que la prueba de HDT mide la deformación bajo una carga definida.
La temperatura de servicio describe el comportamiento de un material durante su uso real. Una pieza puede deformarse, perder rigidez o sufrir fluencia mucho antes de fundirse. Para aplicaciones exigentes, compare la Tg, la HDT, la temperatura de funcionamiento, la carga y la exposición química, en lugar de basarse únicamente en la Tm.
¿Qué factores modifican el comportamiento de fusión del plástico?
El nombre del material en un dibujo no constituye una especificación completa. Dos grados de la misma familia de polímeros pueden presentar diferencias en su comportamiento de flujo, cristalinidad, aditivos y rendimiento térmico.
Grado y cristalinidad de la resina
Los homopolímeros, los copolímeros, el peso molecular, la ramificación y el historial de enfriamiento pueden afectar el comportamiento térmico.
Los materiales semicristalinos también pueden presentar diferentes rangos de fusión según su estructura química y grado de cristalinidad. Por ello, no se debe asignar una temperatura de fusión universal al PP, PE, PA, PET y POM.
Los datos específicos de cada grado son más fiables que un valor genérico para una familia de materiales.
Aditivos y estado del material
La fibra de vidrio, los rellenos minerales, los modificadores de impacto, los plastificantes, los retardantes de llama, los estabilizadores, los colorantes y el contenido reciclado pueden alterar la rigidez, la fluidez, la contracción, la cristalización y la deformación por calor.
La humedad también afecta al procesamiento. Los materiales higroscópicos como PA, PC, PET, PBT y PLA generalmente requieren un secado adecuado. Una preparación incorrecta del material puede provocar defectos incluso cuando la temperatura de la máquina parece correcta.
¿Por qué es importante el punto de fusión del plástico en el moldeo por inyección?
Comprender el comportamiento térmico ayuda a los ingenieros a establecer un rango de procesamiento adecuado, pero la temperatura no puede considerarse de forma aislada del diseño de la pieza, las herramientas y las condiciones de moldeo.
Flujo de materiales y llenado de moldes
La temperatura de fusión afecta a la viscosidad y a la capacidad de la resina para rellenar canales de alimentación, compuertas, paredes delgadas y detalles precisos.
Si la temperatura es demasiado baja, la presión de llenado puede aumentar y pueden presentarse fallos en la inyección, marcas de flujo o líneas de soldadura débiles. También deben considerarse el diseño de la compuerta, la ventilación, la velocidad de inyección, la presión y el espesor de la pared.
Degradación del material y apariencia
Una temperatura o un tiempo de exposición excesivos pueden provocar decoloración, manchas negras, gases, olores, defectos en la superficie o pérdida de las propiedades del material.
Los materiales sensibles al calor requieren un control de procesamiento más estricto; el moldeo por inyección de PVC, en particular, puede tener un margen de procesamiento relativamente estrecho, mientras que el POM también puede degradarse si se sobrecalienta.
Refrigeración y control dimensional
La temperatura del molde y la velocidad de enfriamiento afectan la contracción, la deformación de las piezas moldeadas por inyección , la estabilidad dimensional y el tiempo de ciclo.
Este efecto es especialmente importante en los plásticos semicristalinos, ya que su estructura cristalina continúa desarrollándose a medida que el material se enfría. Por lo tanto, un enfriamiento desigual puede provocar una contracción irregular en toda la pieza.
Requisitos de equipos y moldes
Los polímeros de alta temperatura pueden requerir calentadores más potentes, componentes de husillo y cilindro adecuados, canales calientes controlados, aislamiento y temperaturas de molde más elevadas.
Estos requisitos deben revisarse antes de seleccionar las herramientas y los equipos de moldeo. La temperatura es solo una de las posibles causas de problemas de moldeo, ya que el estado del material, el diseño de la pieza, las herramientas y los parámetros del proceso interactúan entre sí.
Cómo elegir plásticos para exposición al calor
El punto de fusión de los plásticos comunes es útil para la preselección de materiales, pero no debería ser el único criterio de selección.
Confirme las siguientes condiciones:
- Temperatura de funcionamiento continuo
- Picos de temperatura a corto plazo
- Carga mecánica a temperatura elevada
- Contacto con vapor, aceite, agua o productos químicos.
- Requisitos de estabilidad dimensional
- Requisitos de inflamabilidad y eléctricos
- Condiciones de moldeo y secado
- Costo y disponibilidad de los materiales
Un punto de fusión elevado no implica automáticamente un mejor rendimiento en cualquier entorno de altas temperaturas. La deformación plástica, la absorción de humedad, la resistencia química, el impacto, el espesor de la pared y las tensiones de montaje pueden ser factores más importantes.
Un proceso estructurado de selección de materiales para moldeo por inyección puede comenzar con la familia de polímeros y luego comparar los grados comerciales reales con los datos del proveedor y las condiciones de funcionamiento previstas.
Preguntas Frecuentes
¿Se derretirá el plástico a 100 °C?
No todos los plásticos se comportan igual: algunos se ablandan, se deforman o se doblan a esa temperatura, mientras que otros resisten perfectamente. Además, una pieza puede fallar por pérdida de rigidez o estabilidad dimensional mucho antes de fundirse. Por lo tanto, más allá de la temperatura, también se debe considerar la deformación térmica, la carga mecánica y el tiempo de exposición de la pieza al calor.
¿La temperatura de fusión es la misma que la temperatura del molde?
No. La temperatura de fusión se refiere a la temperatura del plástico al entrar en el molde. La temperatura del molde se refiere a la superficie de la cavidad que da forma a la pieza y la enfría. Ambas afectan de maneras diferentes al flujo, el enfriamiento, la cristalización, la calidad de la superficie, la contracción y el tiempo de ciclo.
¿Se puede volver a fundir el plástico termoestable?
No. Una vez que un termoestable se ha curado por completo, su estructura reticulada no se puede fundir ni remodelar como un termoplástico. El calentamiento continuo acaba provocando quemaduras, descomposición o degradación química, en lugar de un flujo útil del material.
Conclusión
El punto de fusión del plástico depende de la estructura, la formulación y el grado del polímero. Los plásticos semicristalinos suelen tener una temperatura de fusión (Tm) medible, mientras que los plásticos amorfos se ablandan en un rango de temperaturas. El punto de fusión, la temperatura de moldeo y la temperatura de servicio no deben considerarse como el mismo valor.
Un gráfico de temperaturas resulta útil para una comparación inicial, pero la elección final debe basarse en los datos técnicos del proveedor y en el entorno operativo real.
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