PAI (Torlon® 4301) – poliamida-imida
El termoplástico más resistente hasta 260 °C, grado para cojinetes con PTFE y grafito
La poliamida-imida es el termoplástico con mayor resistencia y rigidez hasta unos 260 °C, con muy baja fluencia. El grado 4301, con PTFE y grafito, está pensado para cojinetes y anillos de desgaste con alta carga y velocidad. Absorbe algo de humedad, lo que cambia las dimensiones: las piezas de precisión exigen material seco y estabilizado.
Designaciones y equivalentes
| Sistema | Designación |
|---|---|
| Sigla (ISO 1043) | PAI |
| Denominación comercial | Torlon 4301 (Syensqo/Solvay, resin); Duratron T4301 PAI (MCAM); TECAPAI CM XP440 (Ensinger) |
Normas por forma de producto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Barra, tubo y plancha | Especificación del fabricante (Solvay Torlon; MCAM Duratron T4301) |
| Pieza mecanizada según plano | Tolerancia ISO 2768 o según plano |
Composición y carga
Composición nominal del grado para cojinetes
| Componente | Contenido |
|---|---|
| PAI (poliamida-imida) | ≈ 85% |
| PTFE + grafito | ≈ 15% (grado 4301)* |
Propiedades mecánicas
Valores típicos del catálogo del fabricante de semielaborados, a 23 °C; métodos ISO/ASTM según la fuente
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Resistencia a la tracción | 103 MPa |
| Módulo de elasticidad (tracción) | 6.210 MPa |
| Alargamiento a la rotura | 3% |
| Resistencia a la compresión | 152 MPa |
| Dureza | Rockwell M 106 |
| Impacto con entalla | 42,7 J/m |
Propiedades físicas y térmicas típicas
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 1,45 g/cm³ |
| Temperatura máxima de servicio continuo | 260 °C |
| Temperatura máxima de corta duración | 270 °C |
| Temperatura mínima de servicio | -20 °C |
| HDT (1,8 MPa) | 279 °C |
| Punto de fusión o transición vítrea | 275 °C |
| Dilatación térmica lineal | 25,2 µm/m·K |
| Conductividad térmica | 0,533 W/m·K |
| Absorción de agua (24 h) | 0,4% |
| Absorción de agua (saturación) | 1,5% |
| Inflamabilidad (UL 94) | V-0 |
Calcule el peso de barra, chapa o tubo de PAI (Torlon® 4301) – poliamida-imida →
Fricción, desgaste y límite PV
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Coeficiente de fricción dinámico contra acero | 0,2 (dinámico, en seco contra acero (MCAM QTM 55007)) |
| Límite PV (presión × velocidad) | 1,4 MPa·m/s (MCAM QTM 55007, en seco contra acero, factor de seguridad 4:1 ya aplicado; original 40.000 psi·ft/min; requiere poscurado); 0,326 MPa·m/s (ASTM D3702 (Ensinger USA), sin factor de seguridad indicado; original 9.300 psi·ft/min (moldeado por compresión)) |
El PV y la fricción dependen del método de ensayo, de la superficie de contacto (acero, inoxidable, rugosidad), de la lubricación y del factor de seguridad de cada fabricante: compare valores de la misma fuente y confirme mediante ensayo en aplicaciones críticas.
Resistencia química
| Medio | Resistencia |
|---|---|
| Ácidos | Limitada en ácidos fuertes; buena en ácidos débiles |
| Bases (álcalis) | Deficiente (los álcalis fuertes no son aceptables) |
| Disolventes | Buena (incluidos disolventes clorados, cetonas y ésteres) |
| Hidrocarburos y aceites | Buena |
| Vapor y agua caliente | Limitada (absorbe agua; el vapor por encima de ~150 °C la degrada) |
Formas y medidas en stock
- Barra redonda
- Tubo y casquillo
- Plancha
- Materia prima: barra redonda, plancha y tubo, cortados a medida
- Pieza mecanizada según plano o muestra, con el mismo orden de trabajo que las piezas metálicas
- Certificado de conformidad del lote; declaración FDA/UE 10/2011 cuando el grado lo permite
Temperatura de servicio, mecanizado y montaje
| Ítem | Práctica habitual |
|---|---|
| Temperatura de servicio | Servicio continuo hasta 260 °C, picos breves hasta 270 °C; mínimo -20 °C (sin carga; bajo carga, limitado por la HDT y la fluencia). |
| Recocido (alivio de tensiones) | El material se suministra ya poscurado por el fabricante; recocer solo según las instrucciones del fabricante. |
| Unión adhesiva y soldadura | Pegado con epoxi tras la preparación de la superficie. |
| Mecanizado | Se mecaniza con herramientas de metal duro; almacenar en seco antes de mecanizar piezas de precisión. |
Aplicaciones típicas
- Cojinetes y anillos de desgaste con PV muy alto
- Arandelas de empuje de transmisiones
- Anillos de sellado y segmentos de pistón
- Piezas para maquinaria de envasado y de semiconductores
Alternativas: PEEK para cojinetes (menor costo, menor absorción de agua); PI (Vespel) por encima de 260 °C.
Preguntas frecuentes
¿Qué normas cubren PAI (Torlon® 4301)?
Barra, tubo y plancha: Especificación del fabricante (Solvay Torlon; MCAM Duratron T4301). Pieza mecanizada según plano: Tolerancia ISO 2768 o según plano.
¿Hasta qué temperatura se puede usar PAI (Torlon® 4301)?
Servicio continuo hasta 260 °C, picos breves hasta 270 °C; mínimo -20 °C (sin carga; bajo carga, limitado por la HDT y la fluencia).
¿Qué materiales pueden sustituir a PAI (Torlon® 4301)?
PEEK para cojinetes (menor costo, menor absorción de agua); PI (Vespel) por encima de 260 °C.
¿Torlon o PEEK?
El Torlon (PAI) tiene mayor resistencia, rigidez y PV; el PEEK absorbe menos agua, tiene mejor resistencia química y cuesta menos. Para un cojinete crítico con carga elevada, el PAI 4301 suele ser la mejor opción.
¿Dónde comprar PAI (Torlon® 4301) en Brasil?
Dustre suministra PAI (Torlon® 4301) en forma de barra, chapa, tubo, bloque y piezas forjadas o mecanizadas, sujeto a disponibilidad, con certificado de calidad. Casa matriz en Osasco/SP, sucursales en Joinville/SC y Baixo Guandu/ES, con entrega en todo Brasil. Para cotizar, escriba a Helena, nuestra asistente en WhatsApp +55 11 98649-0075, o a [email protected].
