Proprietà meccaniche: confronto tra polimeri e metalli
Come i materiali plastici stanno sostituendo i metalli in settori ad alto contenuto tecnologico
I materiali polimerici vengono sempre più spesso utilizzati per sostituire i metalli in molteplici applicazioni anche in mercati caratterizzati ad alto contenuto tecnologico come l’aerospaziale, il settore dell’energie rinnovabili, l’automotive, l’oil and gas, l’industria chimica, il settore medicale e farmaceutico, l’industria delle trasformazioni e packaging alimentare ed il settore elettronico e dei semiconduttori.
I materiali plastici possono migliorare le prestazioni di componenti e sistemi attraverso
- Riduzione di pesi ed inerzie
- Assenza di corrosione, elevata resistenza alle aggressioni di natura chimica
- Basso attrito e basso coefficiente di usura anche in assenza di lubrificazione
- Funzionamento silenzioso
- Isolamento termico ed elettrico
Il mercato ci mette a disposizione molte decine di differenti semilavorati plastici (barre, lastre e tubi) adatti ad essere lavorati all’utensile in grado di sostituire i metalli apportando vantaggi in diverse applicazioni.
La tabella che segue compara in maniera schematica le proprietà meccaniche di alcuni polimeri e metalli*
| Proprietà | U.M. | UHMW PE | PA6 G | PEEK | Bronzo | Acciaio | Alluminio |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Densità | g/cm³ | 0.96 | 1.15 | 1.31 | 8.8 | 7.8 | 2.7 |
| Tensione di snervamento a trazione | MPa | 23 | 80 | 100 | 150 | 300 | 200 |
| Resistenza relativa al peso | Acciaio = 1 | 0.62 | 1.85 | 1.98 | 0.44 | 1.00 | 1.93 |
| Modulo elastico | MPa | 1100 | 3200 | 4200 | 110000 | 220000 | 70000 |
| Coefficiente di dilatazione termica lineare | 10⁻⁵ K⁻¹ | 18 | 12 | 5 | 1.8 | 1.7 | 2.4 |