DSM acaba de lanzar una serie de nuevos productos destinados en buena medida al sector del automóvil y el eléctrico/electrónico

Materiales innovadores para aplicaciones técnicas

Ibon Linazisoro15/10/2003
Uno de cada diez empleados de DSM trabaja en I+D. Un dato sorprendente que redunda en una gran capacidad para lanzar productos nuevos al mercado. DSM Engineering Plastics acaba de presentar al mercado una serie de nuevos grados de plásticos para distintos campos de aplicación.
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Los materiales de altas prestaciones y los productos de ciencias de la vida son las dos ramas de negocios estratégicas de DSM. La rama de materiales de altas prestaciones representa el 31% de las ventas totales y comprende cuatro grupos empresariales y una unidad de negocios: DSM Elastómeros, DSM Plásticos Técnicos, DSM Resinas para Recubrimientos, DSM Resinas Compuestas y DSM Fibras de Altas Prestaciones. Sus productos se destinan a mercados como el de la automoción, electricidad y electrónica y recubrimientos. Más en concreto, el año pasado el mercado automovilístico representó el 12% de las ventas totales y el eléctrico/electrónico, el 8%.

Las actuales acciones de DSM se enmarcan en una estrategia conocida en la empresa como Vision 2005, que pretende elevar las ventas hasta los 10.000 millones de euros en el año 2005.

Inversiones

DSM Engineering Plastics se enfrenta a un programa de inversiones importante. Por un lado aumentará la producción de Arnitel en un 25%. Además, deshará el cuello de botella de su planta de Stanyl, acabará de aprobar una nueva línea de compounding en su planta de Emmen (Holanda), añadirá una cuarta línea de compounding en China y construirá una nueva línea para Akulon en India y Holanda. Asimismo, recientemente se ha abierto un Centro de Desarrollo Regional en China, uno de los mercados clave en el desarrollo de la empresa.

Los plásticos técnicos de DSM

DSM Engineering Plastics es el número 2 en el mercado mundial de copoliéster. En Europa se encuentra en tercer lugar en el ranking de productores de poliamida 6 y es probablemente uno de los cinco principales productores de PBT. En policarbonato su posición también es importante, aunque no ‘combate’ a gran escala con aplicaciones transparentes masivas, tipo el mercado de los CDs o los acristalamientos y faros en coches. Con una capacidad de 30.000 toneladas, tiene un 20% de la cuota de mercado en un nicho como el de piezas para elementos de distribución energética y domina otros como los cargadores de teléfono.

Un campo en el que esta empresa se siente líder absoluto es el de la poliamida 46, con una marca conocida como Stanyl. El grado High Flow (alto flujo) de Stanyl es precisamente una de las novedades lanzadas al mercado. Se trata de un polímero con una resistencia al calor y al alabeo similar a las del polímero de cristal líquido, muy adecuado para piezas de paredes delgadas o de formas intrincadas para el sector eléctrico y electrónico, como conectores eléctricos, cabezales de patillas y otros. La resistencia de la línea de soldadura es considerablemente más elevada que la del LCP, lo que reduce al mínimo el agrietamiento durante la inserción de las patillas. Los grados Stanyl High Flow pueden sustituir perfectamente al LCP en aplicaciones de paredes delgadas exigentes, ya que proporcionan las mismas propiedades que el LCP con un coste considerablemente menor.

Ofrece resistencia a la deformación a temperaturas elevadas (hasta 290°C), así como óptimas propiedades mecánicas, excelentes prestaciones de desgaste y fricción, y tiempos de ciclo de producción más cortos que la poliamidas 6 y 66 convencionales.

La producción de un módulo DDR-DIMM (doble velocidad de datos – módulo de memoria de doble línea) ha puesto de manifiesto las siguientes características:

Propiedad Stanyl PA46 High Flow LCP
Tiempo de ciclo [s] 17,5 18
Contracción [%] 0,2 (tras absorción de humedad equivalente al LCP) 0,05
Curvado [mm] 0,03 0,08
Trituración Límite UL [%] 50-100 50

Otra novedad es Akulon Ultraflow, una poliamida 6 con un flujo hasta un 80% mayor que permite una reducción del tiempo de ciclo en la inyección de hasta el 40% en comparación con la PA 6 estándar, sin pérdidas de propiedades mecánicas. Esto es especialmente interesante en piezas de paredes delgadas con recorridos de flujo largos y estética de alta calidad. Entre sus aplicaciones habituales figuran los componentes y ensamblajes automovilísticos de debajo del capó, entre ellos filtros de aire, colectores de admisión y tapas de motor; artículos de automoción que requieren buena presencia, como manecillas de puertas y abrazaderas para el retrovisor; componentes eléctricos como conectores, cajas de conexiones y tableros de bornas; cubiertas y carcasas para herramientas eléctricas y de jardinería. También encuentra una amplia variedad de aplicaciones en equipos de deporte, entre ellos, fijaciones para esquíes y patines en línea y una extensa variedad de aparatos y aplicaciones para la construcción.

Una aplicación interesante de Akulon es la de PSA Peugeot Citroën en la fabricación de dos colectores, porque ofrece una resistencia óptima al envejecimiento por calor, mejor soldabilidad y una capacidad de transformación más fácil en comparación con la PA66. Diseñado y fabricado por Mecaplast/Namkey, el TU5 JP4 es un colector convencional avanzado. La otra aplicación fundamental es el DV4 TD, un completo módulo que consta de colector, tapa de válvula integrada, filtro de aire del combustible y recirculación de los gases de escape.

El nivel de rendimiento de piezas complejas y muy exigentes como estas tiene que ser extraordinariamente elevado, como el establecido para el acero y el aluminio. Se espera que los componentes funcionen sometidos a una gran presión durante largos periodos de tiempo y tienen que sobrevivir a la vida útil económica del automóvil. Además de ofrecer las mismas prestaciones que el acero y el aluminio, Akulon PA6 permite la integración de las piezas y una reducción del peso. Ofrece una resistencia óptima al envejecimiento por calor, mejor soldabilidad y una capacidad de transformación más fácil que la PA66, lo que se traduce en unos niveles de precio/prestaciones mejores.

Más novedades y aplicaciones

También es nuevo el Stanyl F12, una PA 46 de altas prestaciones con 60% de fibra de vidrio que viene a ampliar las posibilidades de sustitución de metales en entornos de alta temperatura. Ofrece la más alta rigidez a temperaturas elevadas que se puede encontrar en el campo de los termoplásticos semicristalinos reforzados con fibra de vidrio.

La gama Stanyl PA46 es conocida por ofrecer unas prestaciones elevadas similares a las del LCP y el PPS — y a veces incluso a las del PEEK— , pero brindando al mismo tiempo la facilidad de transformación y diseño propia de la PA6, la PA66 o el PBT. Con el lanzamiento de Stanyl TW241F12, una nueva poliamida 46 (PA46) de altas prestaciones reforzada con fibra de vidrio al 60%, se ofrece ahora una gran rigidez a temperaturas elevadas que se puede encontrar en el campo de los termoplásticos semicristalinos reforzados con fibra de vidrio y amplía así las posibilidades de sustitución de metales. Además de rigidez, Stanyl TW241F12 aporta altos niveles de resistencia a la plastodeformación y a la fatiga, con menos masa que los materiales competidores.

Este grado sido desarrollado para aplicaciones que requieren prestaciones similares a los metales entre 100 y 280 ºC. Ejemplos típicos son algunas aplicaciones de alta rigidez como las carcasas y los conjuntos de transmisión, intricados y multifuncionales, o las ménsulas de soporte en aplicaciones de automoción y de maquinaria industrial de alta rigidez.

Otros campos de aplicación son el sector aeroespacial y prácticamente cualquier aplicación que reclame altas propiedades técnicas a elevadas temperaturas. Cuando hay requisitos dimensionales estrictos, como en los sectores automovilístico y aeroespacial, el uso de Stanyl TW241F12 puede permitir fabricar piezas más pequeñas con prestaciones comparables a las de piezas más grandes hechas con otros materiales técnicos.

En el campo de las mezclas PC/ABS la novedad es FR Xantar C, un material retardante de llama sin cloro ni bromo, con un excelente comportamiento al impacto, un flujo elevado y gran estabilidad en comparación con las resinas competidoras.

El elastómero copoliéster Arnitel

El elastómero copoliéster termoplástico Arnitel (TPE-Es o COPE) es muy conocido para aplicaciones de automoción que explotan su resistencia térmica, flexibilidad y resistencia y para otras aplicaciones exigentes. Pero además tiene otra propiedad importante: el control del ruido.

Gracias a su aguante y capacidad para resistir el ataque ambiental y servir de amortiguador del sonido del metro entre las vías y las traviesa, Arnitel también ha encontrado un uso en productos de consumo comparativamente pequeños y delicados. Entre estas aplicaciones figuran engranajes diminutos para el mecanismo de enfoque automático de las cámaras de fotografía y un sistema para expulsar discos de un reproductor.

Arnitel es una familia de TPE-Es que fabrica y comercializa DSM. Estos copoliésteres combinan las características de resistencia y transformación de los plásticos técnicos con las prestaciones de los elastómeros termoestables, que ofrecen ventajas en la transformación y la productividad. Al ser termoplásticos, no requieren vulcanización para conseguir sus propiedades óptimas, lo que a menudo se traduce en reducciones importantes del coste de la pieza. En comparación con otros elastómeros, los materiales a base de poliéster ofrecen las prestaciones más uniformes en toda su gama de temperaturas de servicio ya que sus propiedades varían poco de las temperaturas bajas a las altas. Los grados de Arnitel se emplean para cajas de juntas CV, fundas de airbag, conectores y aislamiento de cables, precintos, engranajes e incluso (en los grados de film) para paños médicos, envolturas para el hogar y membranas para cubiertas. Sus principales áreas de crecimiento son las tapas para airbags (es el único material que responde a los más altos estándares comunitarios de seguridad) y el moldeo de dos componentes.

Un ejemplo curioso es el de Kyocera, líder en cámaras de alto nivel, aparatos ópticos de imagen y componentes electrónicos, que utiliza este material en el mecanismo de enfoque automático de su cámara T-Zoom con película de 35 mm. Aunque las noticias de televisión y las películas han dado cierta distinción al zumbido y el clic del transporte de película accionado por motor, un enfoque automático ruidoso enseguida se vuelve irritante. Si se oyera, el funcionamiento constante del mecanismo reduciría el atractivo de la cámara de manera significativa.

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Innovación para películas barrera

Akulon XP para películas es una PA 6 para películas barrera al oxígeno con ventajas para la transformación como la de poder duplicar la velocidad de procesado convencional. Además, DSM Engineering Plastics propone un material muy especial al mercado europeo de films multicapa para envasado: el emparejamiento de la poliamida 6 (PA6) Akulon para films aislantes con las resinas adhesivas extrusionables Yparex basadas en olefina para la extrusión de films. Yparex resuelve el problema de la adhesión de capas de PE no polares a materiales barrera como PA y EVOH.

Akulon PA6 es un material polar que ofrece barrera al oxígeno y muy alta resistencia a la perforación, más aislamiento contra aceites, dióxido de carbono y otros gases y aromas, así como gran transparencia. Una capa de Akulon coextrusionada con Yparex puede formar una unión hermética con capas no polares de materiales convencionales de films multicapa. Utilizada desde tiempo atrás en aplicaciones de envasado de alimentos y productos sanitarios, la combinación Akulon-Yparex es ideal para el envasado de carnes, pescados, salchichas o quesos; para bolsas y envases de leche, zumos y otros líquidos; comidas preparadas; revestimientos internos de tambores industriales; plástico de burbujas; bolsas intravenosas y envasado médico.

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