Plástico PPS – Polifenileno sulfeto

O material PPS é um polímero termoplástico semicristalino de alta temperatura, quimicamente conhecido como polifenileno sulfeto. Devido à sua estrutura, o plástico PPS é resistente a produtos químicos e à corrosão e apresenta excelente resistência mecânica. Sua resistência química e resistência à tração são mantidas mesmo em temperaturas acima de 200 °C.
Além disso, as propriedades do PPS são caracterizadas por baixa absorção de água, resistência à água quente e ao vapor, e boa estabilidade dimensional. Os polímeros PPS também possuem excelentes propriedades dielétricas e de isolamento, estáveis sob uma ampla gama de condições, bem como resistência inerente à chama.

Os fabricantes de material PPS também oferecem o polímero polifenileno sulfeto em forma reforçada, como o PPS GF40, que é reforçado com 40% de fibra de vidro. Além disso, estão disponíveis diversas outras modificações de PPS.

Produtos fabricados em PPS e peças de POM

Como fornecedor e fabricante de PPS, oferecemos o material PPS nas seguintes formas: grânulos de PPS, barras de PPS, tubos e tubulações de PPS, chapas de PPS e compósitos de PPS (na forma de semi-prepregs, prepregs e organosheets). Além de nos especializarmos em produtos termoplásticos de PPS, nossa experiência também abrange o processamento adicional de peças acabadas de PPS. As peças acabadas de PPS são oferecidas por meio de moldagem por injeção de PPS, usinagem CNC de PPS e como perfis de PPS.


Chapas, tarugos e tubos de PPS – Formas básicas de PPS da Ensinger

Os produtos plásticos semifabricados de PPS são fabricados pela Ensinger sob a marca TECATRON. Utilizando o processo de extrusão de PPS, produzimos o material plástico PPS na forma de:

  • Chapas de PPS
  • Tarugos de PPS
  • Tubos de PPS (em estoque e sob medida)

A família de produtos TECATRON da Ensinger oferece as seguintes modificações:


TECAFORM – Por que escolher o plástico PPS da Ensinger?

Ciclos de usinagem mais rápidos e maior rendimento graças à melhor estabilidade

O PPS é frequentemente utilizado em aplicações que exigem tolerâncias apertadas. As chapas de PPS, em particular, representam um grande desafio em termos de precisão dimensional necessária para alcançar essas tolerâncias.
Através da otimização do processo de fabricação do PPS, a Ensinger conseguiu reduzir as tensões internas a níveis que até agora não haviam sido alcançados. O resultado é uma nova geração de PPS capaz de atender às mais altas exigências do mercado.
A baixa tensão interna resulta em menor curvatura durante a usinagem do PPS, assim como em menor empenamento. Isso é particularmente importante para peças feitas de chapas de PPS que requerem altos níveis de planaridade. Além disso, essa característica de menor tensão interna permite velocidades e avanços maiores. A necessidade de etapas intermediárias de recozimento entre operações também pode ser significativamente reduzida. O resultado é uma produção de peças mais rápida e maior rendimento, o que reduz consideravelmente os custos.

Superfície de extrusão aprimorada elimina a necessidade de escolher dimensões superdimensionadas

A extrusão de PPS pode ser desafiadora em termos de acabamento superficial. É comum que termoplásticos apresentem uma “pele” de extrusão, que difere ligeiramente, visualmente, do interior do material. O PPS é um dos materiais em que isso é mais perceptível devido à tendência do polímero de sofrer descoloração.
Para a usinagem da peça acabada, isso geralmente significa que as oficinas precisam escolher formas básicas maiores do que realmente necessário e, consequentemente, aceitar mais desperdício. Ao optar pelo TECATRON, os usuários podem reduzir esse problema, pois conseguimos limitar a ocorrência dessas imperfeições a dimensões mais marginais.

Limpeza óptica maximizada e impurezas minimizadas

A fabricação de PPS apresenta um grande desafio na redução de defeitos visuais, como pontos pretos, estrias, marcas de fluxo e outras impurezas. Algumas aplicações exigentes requerem alta limpeza óptica da superfície da peça. Em certas aplicações na indústria de semicondutores, impurezas no material podem até causar efeitos prejudiciais que impactam o rendimento do processo. As chapas e barras naturais TECATRON da Ensinger, assim como os materiais especiais para tubos destinados à indústria de semicondutores, são todos produzidos em condições e ambientes especiais, projetados para minimizar os riscos de impurezas ou defeitos visuais.

Oferecemos o portfólio de tamanhos mais amplo do setor para tubos, chapas de PPS

Com mais de 100 combinações diferentes de modificações, métodos de produção e dimensões, o TECATRON oferece a melhor variedade de opções em PPS. Tubos e anéis de PPS estão disponíveis com diâmetros internos a partir de 180 mm e diâmetros externos de até 362 mm. Os tamanhos de lote variam desde uma única peça para projetos de prototipagem até lotes de grande escala industrial. Além dos tubos, também oferecemos uma boa seleção de chapas e barras de PPS, tornando o TECATRON um material preferido no mercado.


PROPRIEDADES E ESPECIFICAÇÕES DO PPS

O termoplástico PPS pertence ao grupo dos plásticos de alta temperatura e combina boa estabilidade térmica de curto e longo prazo. Também é uma excelente escolha quando se busca ampla resistência química em ambientes agressivos. Outras propriedades notáveis do material PPS são:

  • Alta pureza
  • Alta cristalinidade
  • Bom isolamento elétrico
  • Alta resistência mecânica
  • Resistência à fluência
  • Estabilidade dimensional em ampla variação de temperatura e níveis de umidade 

Clique na lista abaixo para ver as propriedades detalhadas do plástico PPS.

  • Um plástico de alta resistência ao calor: PPS

    O material plástico PPS possui uma estabilidade térmica muito alta. Dependendo da carga, o PPS pode ser usado a longo prazo em temperaturas de até 230 °C. Essa resistência é necessária em compartimentos de motores automotivos ou em eletrônicos, e o PPS é frequentemente utilizado nessas aplicações. As propriedades térmicas podem ser descritas em detalhes da seguinte forma:

    • Resistência térmica a longo prazo: 230 °C
    • Resistência térmica a curto prazo: 260 °C
    • Ponto de transição vítrea: 97 °C
    • Ponto de fusão: 281 °C
    • Resistência à chama: UL94 V-0
  • Excelentes propriedades mecânicas

    Observando as propriedades mecânicas, o PPS é um polímero muito resistente, caracterizado por boa estabilidade dimensional mesmo em temperaturas acima de 200 °C. Apresenta alta resistência à tração e elevada tenacidade. A resistência à tração é ainda aumentada com a adição de fibras de vidro.

    E-Module
    Elongation
    Impact Strength
  • Mesmo em altas temperaturas, o polímero PPS se destaca devido à sua baixa absorção de água e à altíssima resistência química a ácidos e álcalis fortes, solventes, combustíveis e outras substâncias. Além disso, é altamente impermeável a muitos líquidos e gases.

    Resistência química

  • Coeficiente de expansão térmica linear

    Um material é considerado dimensionalmente estável se mantiver suas dimensões originais ou essenciais mesmo quando exposto a diferentes temperaturas, umidade, pressão ou outras cargas. O comportamento básico é determinado pelas propriedades do material. No entanto, o processo de fabricação também exerce uma influência considerável na estabilidade dimensional.

    O material plástico PPS é caracterizado por estabilidade dimensional excepcional sob carga térmica. Apenas o PEEK, o PEI e, especialmente, os graus plásticos reforçados podem competir com o PPS.
    Para a seleção e o projeto de plásticos, deve-se, em geral, levar em conta que a expansão térmica (CLTE) aumenta acentuadamente na faixa acima da temperatura de transição vítrea específica do material. Isso explica, essencialmente, o comportamento de desempenho diferenciado, especialmente ao comparar materiais na faixa de altas temperaturas. No caso do PPS, essa temperatura é de aproximadamente 97 °C.

    Absorção de água

    Sob a influência da água, o PPS é o plástico de alto desempenho com maior estabilidade dimensional.


PPS vs PEEK

Em muitos aspectos, é difícil comparar o PPS com o PEEK, pois o PEEK é, afinal, a classe superior dos plásticos de alto desempenho. Algumas propriedades do material apresentam comportamento comparável, como a resistência à chama, as propriedades de isolamento elétrico e as propriedades dielétricas.

Especialmente no que diz respeito às propriedades térmicas e mecânicas, a comparação entre PPS e PEEK favorece claramente o PEEK. Embora o PPS apresente maior resistência à compressão em comparação ao PEEK (a 5% de deformação: PEEK = 102 MPa vs. PPS = 134 MPa), o PEEK possui maior ductilidade (alongamento na ruptura: PEEK = 15% vs. PPS = 6,5%). Isso resulta em maior resistência à tração (PEEK = 166 MPa vs. PPS = 103 MPa) e maior resistência ao impacto (Charpy com entalhe: PEEK = 4 kJ/m² vs. PPS = 2,6 kJ/m²) em comparação ao PPS não reforçado.

Além disso, a menor ductilidade do PPS em relação ao PEEK influencia o comportamento na usinagem, caracterizado por menor formação de rebarbas e cavacos mais curtos, porém com maior risco de fissuração.

Para algumas aplicações que exigem operações de usinagem para a realização de estruturas muito delicadas ou microfuros, o PPS pode proporcionar melhores resultados do que o PEEK.
De modo geral, tanto o PEEK quanto o PPS apresentam excelente estabilidade dimensional em termos de absorção de umidade e expansão térmica. O PPS apresenta absorção de umidade ligeiramente inferior, enquanto o PEEK apresenta coeficientes de expansão térmica ligeiramente menores. Embora o CLTE do PPS seja relativamente baixo até 100 °C (6 × 10⁻⁵/K), o CLTE aumenta acentuadamente (até 11 × 10⁻⁵/K entre 100 e 150 °C) em temperaturas acima da temperatura de transição vítrea.

Além das vantagens do PEEK em termos de maior ductilidade, resistência mecânica e resistência à temperatura em comparação ao PPS, outra vantagem do PEEK é sua melhor resistência ao desgaste. Os dados abaixo apresentam um ensaio comparativo de desgaste de diferentes anéis de retenção para CMP.

Buehler wear test (Oxide Slurry)

As vantagens do PEEK em relação ao PPS também se refletem nos custos comparativos — sendo o PEEK a opção mais cara. Portanto, o plástico PPS é uma boa alternativa, especialmente quando suas propriedades excedem claramente os requisitos da aplicação. Na maioria dos casos, a alternativa de menor custo em PPS acaba sendo a melhor escolha.

Além do aspecto de sobredimensionamento, o material PPS possui uma vantagem decisiva: apresenta uma faixa mais ampla de resistência química do que o PEEK — sendo superado nesse aspecto apenas pelo PTFE.


APLICAÇÕES DE PPS USOS DO PPS

Placa de extremidade

TECATRON GF40 black

Transdutor

Perfil extrudado em TECATRON GF40 black

Contato de mola

TECATRON GF40 black

Placas bipolares

fabricadas em TECACOMP PPS HTE black

Indústria de semicondutores: anéis de retenção para CMP, anéis de fixação, componentes para equipamentos de fabricação de semicondutores, soquetes de teste para CI

Indústria eletrônica: conectores em PPS, trilhos de contato, escudos térmicos, equipamentos para fabricação de LCD, dispositivos de inspeção para PCB, FPC e substratos de encapsulamento de CI

Indústria automotiva: aplicações no compartimento do motor (“under the hood”), sistemas de combustível e de freio

Indústria médica: componentes para instrumentos cirúrgicos

Engenharia mecânica: engrenagens em PPS, válvulas, componentes para compressores e bombas, mancais de deslizamento, guias de corrente e placas-base

Indústria química: válvulas em PPS, registros, buchas, bombas, bicos, tubos e rolos


Estudos de caso

Dispositivo de inspeção de PCB

fabricado em TECATRON SX natural

Dispositivo de inspeção de PCB

As placas de circuito impresso (PCBs) devem ser submetidas a testes abrangentes durante o processo de fabricação para verificar sua funcionalidade adequada. O dispositivo de inspeção de PCB consiste em folhas de plástico que incluem uma matriz de pregos de passo fino que é pressionada contra a PCB. O TECATRON SX natural é um material comumente usado para as chapas devido à sua excelente estabilidade dimensional, limpeza óptica e usinabilidade de microfuros.

Anel de retenção CMP

fabricado em TECATRON CMP

Como atender aos inúmeros requisitos do processo de CMP

O anel de retenção é um componente crucial do processo de CMP, pois mantém o wafer sob o suporte durante o polimento e facilita a remoção uniforme do material. A seleção do material correto do anel é fundamental, pois afeta a eficiência do processo CMP e o nível de defeitos no nível do wafer. Esse estudo experimental demonstra como o TECATRON CMP natural pode reduzir o número de matrizes defeituosas e melhorar o rendimento.