Polioximetileno (POM)

El polioximetileno (POM) es un termoplástico de ingeniería compuesto por unidades repetidas de oximetileno (–CH₂O–). Esta estructura cristalina lineal le confiere al POM su excepcional rigidez, estabilidad dimensional y resistencia a la abrasión, lo que lo hace ideal para componentes de precisión.

El POM se produce mediante la polimerización de formaldehído o trioxano mediante procesos de catálisis aniónica o ácida. Esto da lugar a dos tipos principales:

el POM-H (homopolímero), producido directamente por la polimerización de formaldehído, se caracteriza por su alta cristalinidad y rigidez.

El POM-C (copolímero), producido por la copolimerización de trioxano con pequeñas cantidades de comonómeros, mejora la estabilidad térmica y la resistencia a la hidrólisis.

Estos procesos de fabricación permiten adaptar el POM a áreas de aplicación específicas, en particular para componentes que requieren alta precisión y estabilidad dimensional bajo tensión mecánica.

El POM es un excelente termoplástico de ingeniería moldeable por inyección y se utiliza especialmente para la producción en serie de componentes de precisión como engranajes, cojinetes de fricción, carcasas y válvulas. Tanto el POM-H (homopolímero) como el POM-C (copolímero) son aptos para el moldeo por inyección, aunque el POM-C presenta una mayor estabilidad térmica frente a la hidrólisis, lo que facilita su procesamiento. Las temperaturas recomendadas para el cilindro son de aproximadamente 190-210 °C; según el tipo y las especificaciones del fabricante, pueden alcanzar hasta 230 °C. La temperatura del molde debe estar entre 60 y 100 °C; temperaturas más altas mejoran la calidad superficial y la precisión dimensional. La presión de inyección suele estar entre 800 y 1200 bar. Tras el moldeo por inyección, las piezas deben enfriarse de forma controlada para minimizar la tensión y la deformación. El POM también puede moldearse por inyección con fibra de vidrio o aditivos de PTFE para optimizar la rigidez, la resistencia a la abrasión o las propiedades de deslizamiento, según la aplicación.

El POM puede procesarse mediante extrusión, especialmente para la producción de varillas, láminas, perfiles y tiras de película para el mecanizado de piezas brutas. La extrusión de POM requiere un control preciso del proceso para lograr una masa fundida homogénea y la cristalinidad requerida. Los perfiles de temperatura del cilindro oscilan entre 170 y 200 °C, con preferencia por un cizallamiento moderado para evitar la descomposición térmica. Las temperaturas del molde suelen estar entre 80 y 120 °C. Los productos semiacabados extruidos se caracterizan por su alta resistencia, rigidez y excelente estabilidad dimensional, y son ideales para su posterior mecanizado. Gracias a su baja absorción de agua, la estabilidad dimensional de los productos extruidos se mantiene incluso en condiciones climáticas cambiantes.

Dado que el POM es extremadamente fácil de mecanizar, el mecanizado (torneado, fresado, taladrado) es un método de fabricación ampliamente utilizado, especialmente para prototipos o series cortas con tolerancias ajustadas. El mecanizado puede realizarse con herramientas estándar de acero rápido (HSS) o de carburo. El uso de refrigerantes no suele ser esencial, pero puede utilizarse para optimizar la calidad superficial y la disipación del calor. Gracias a su baja tendencia a la formación de rebabas y a sus buenas propiedades de rotura de viruta, el POM es ideal para piezas de precisión como engranajes, elementos deslizantes y componentes de válvulas. Sin embargo, al mecanizar POM, es importante tener en cuenta el efecto de recuperación elástica (cambio dimensional tras el mecanizado), por lo que a menudo se recomienda el post-revenido para reducir la tensión.

El POM es un material clave en la industria automotriz y se utiliza para componentes precisos y resistentes como tapones de combustible, componentes de elevalunas, cerraduras de puertas, carcasas de sensores y bombas, y elementos deslizantes y guías. Gracias a su alta resistencia, rigidez, resistencia a la abrasión y buena resistencia química, el POM es ideal para aplicaciones en el interior, el sistema de propulsión y los sistemas de combustible y refrigeración. El POM también ofrece baja absorción de agua y una excelente estabilidad dimensional, lo que le permite funcionar de forma fiable incluso en condiciones climáticas cambiantes.

El POM se utiliza en numerosos productos cotidianos y de consumo donde un ajuste preciso y una resistencia duradera son importantes. Entre sus aplicaciones típicas se incluyen engranajes en electrodomésticos, cojinetes lisos en electrodomésticos, cierres a presión, artículos de escritura, piezas de cremalleras y componentes de máquinas de afeitar. Gracias a su alta resistencia a la abrasión, baja fricción y buena calidad superficial, el POM es especialmente adecuado para piezas móviles en productos de consumo que deben permanecer silenciosas y funcionales a largo plazo.

En la industria y la ingeniería mecánica, el POM se utiliza para guías de deslizamiento, engranajes, rodamientos, válvulas, piezas de bombas y productos semiacabados técnicos de precisión. Es ideal para componentes que requieren estabilidad dimensional permanente y baja fricción, incluso con poca lubricación o en funcionamiento en seco. Gracias a su resistencia química a numerosos aceites, combustibles y disolventes, el POM también se utiliza para piezas en tecnología alimentaria, tecnología médica y sistemas automatizados. Está disponible en forma de varillas, láminas y perfiles para mecanizado, donde se utiliza como material para piezas precisas y sometidas a altas tensiones.

El polioximetileno (POM) está disponible como homopolímero (POM-H), copolímero (POM-C) y reforzado con fibra de vidrio, y difiere en sus propiedades mecánicas y químicas. El POM-H se caracteriza por su alta rigidez y resistencia, mientras que el POM-C ofrece una rigidez ligeramente menor, pero mejor resistencia química y mayor elongación a la rotura. El punto de fusión del POM-H ronda los 175 °C, mientras que el del POM-C ronda los 165 °C. Ambos tipos absorben muy poca humedad, lo que garantiza una buena estabilidad dimensional incluso en ambientes húmedos.

El POM reforzado con fibra de vidrio tiene una rigidez y una resistencia a la tracción significativamente mayores, lo que lo hace atractivo para componentes sometidos a cargas elevadas. Sin embargo, es más frágil y tiene una elongación a la rotura significativamente menor. El coeficiente de fricción por deslizamiento es ligeramente superior al del POM sin reforzar, lo cual debe tenerse en cuenta en aplicaciones de deslizamiento. En términos de resistencia química, POM-H y POM-C son altamente resistentes a muchos productos químicos, mientras que la variante reforzada con fibra de vidrio es ligeramente menos resistente pero más resiliente mecánicamente.

El POM-C es especialmente ventajoso en el procesamiento, ya que es más fácil de moldear por inyección y ofrece mayor estabilidad dimensional. El POM-H ofrece mejores propiedades mecánicas, pero requiere un procesamiento más preciso. El POM reforzado con fibra de vidrio es más complejo de procesar, pero se utiliza cuando se requiere alta rigidez y resistencia, por ejemplo, en engranajes sometidos a cargas elevadas o piezas de precisión.