What is TPE: Everything You Need to Know

¿Qué es el TPE? ¿Se le ocurre un material de fabricación tan flexible que se estire como el caucho y se moldee como el plástico? Eso es el TPE, o elastómero termoplástico. Combina las propiedades del caucho, con su suavidad y elasticidad, y las del plástico, con su reciclabilidad y eficacia.

La funcionalidad del TPE le otorgó un papel crucial en la industria manufacturera. En este artículo, exploraremos las propiedades, los tipos y las aplicaciones de los TPE para saber más sobre este material que ayuda a dar forma al mundo de la fabricación moderna actual.

¿Qué es un elastómero termoplástico (TPE)?

El TPE es un material con una combinación única de la funcionalidad y reciclabilidad de los plásticos y la flexibilidad y elasticidad del caucho. Su capacidad de doblarse como el caucho pero también de fundirse como el plástico lo hace tan funcional y rentable, y un material ideal para las modernas industrias manufactureras actuales.

Elastómero termoplástico se fabrica mezclando termoplásticos duros y elastómeros blandos y gomosos. Estos materiales se combinan mediante fusión. Así se crea un producto flexible y duradero que puede ablandarse varias veces calentándolo para que pueda doblarse y volver a utilizarse en otros procesos.

Propiedades comunes del material TPE

Hablemos de las propiedades comunes de los TPE que son realmente útiles.

Propiedades mecánicas

Dureza

Una propiedad clave que hay que tener en cuenta al elegir un TPE es la dureza, para medir el grado de firmeza o blandura del material. La dureza de los TPE puede medirse con una herramienta llamada durómetro Shore. Presiona el material para registrar la profundidad de la indentación. Esta herramienta tiene diferentes escalas en función de la suavidad y dureza del material. La escala Shore indica el grado de rigidez o amortiguación del TPE.

Propiedades de tracción

Dada la cualidad flexible de los TPE, es posible que desee saber cuánto se estiran, y es entonces cuando empezamos a hablar de las propiedades de tracción. Nos ayudan a determinar cómo reacciona un TPE cuando se estira, se tira de él e incluso se tensa.

Para probar la resistencia a la tracción, se tira de las muestras hasta que se rompen. Se mide en megapascales (MPa). Cuanto mayor sea el resultado, más resistente será el TPE.

Set de compresión

Otro factor importante a tener en cuenta es el juego de compresión. Es una forma de averiguar si el material volverá a su forma original cuando desaparezca la presión.

El set de compresión le indicará cuánto se mantiene comprimido el material después de soltarlo. El resultado se mide en porcentaje, y cuanto menor sea el porcentaje, mejor es el material.

Esta propiedad no debe pasarse por alto si la necesidad es específicamente para aplicaciones de sellado en las que se necesita que el material mantenga un cierre hermético. Los TPE con bajos conjuntos de compresión son fiables porque pueden soportar la presión para mantener su forma y cumplir su función.

Propiedades eléctricas

Aislamiento eléctrico

En términos sencillos, el aislamiento eléctrico significa que la electricidad no atravesará fácilmente el material. Además de ser una propiedad importante, también afecta a la seguridad cuando se utiliza cerca de componentes eléctricos.

Debido a las buenas propiedades de aislamiento eléctrico de muchos tipos de TPE, suelen utilizarse para recubrir hilos y cables, fabricar conectores y construir carcasas.

Tensión Resistencia

Esta propiedad eléctrica la convierte en un factor importante cuando queremos considerar la seguridad.

Su alta resistencia a la tensión significa que el material puede bloquear la electricidad incluso a altas tensiones sin romperse. Dicho esto, el material reduce el riesgo de incendio y de descarga eléctrica.

Gracias a su buen rendimiento en este campo, el TPE se utiliza desde hace tiempo como material aislante eléctrico para cables, conectores, enchufes y otros dispositivos.

Propiedades térmicas

Resistencia a la temperatura

El TPE es un material valioso que se utiliza en diferentes entornos y ambientes, por lo que su resistencia al calor es un factor crucial a tener en cuenta. El calor que puede soportar el material depende de la exposición, el tipo de tensión e incluso su forma.

Por ejemplo, en alta temperatura como el compartimento del motor de un vehículo, el material debe ser lo bastante resistente para soportar temperaturas elevadas.

Contracción

La contracción se produce cuando el material reduce su tamaño o dimensión durante el proceso de enfriamiento después de haber sido calentado. Durante la transición del estado fundido al sólido, los polímeros sufren una contracción térmica como reacción natural.

La contracción no se aprecia fácilmente, pero sigue siendo un factor a tener en cuenta porque puede afectar a la aplicación final. Los TPE encogen en función de su composición; por eso es tan importante preguntar a los proveedores si el material se ajusta a sus necesidades.

Tipos de TPE

El TPE no es un material universal. Existe una gama de distintos tipos. Cada tipo está diseñado para ofrecer características distintas, adaptadas a sus necesidades específicas.

Conocer los tipos de TPE le ayudará a elegir el más adecuado para una aplicación específica.

Copolímeros estirénicos en bloque (SBC/TPE-S/TPS)

El tipo más común es el TPE-S. Ofrece una elasticidad excepcional y un procesamiento sencillo y sin complicaciones. Se utiliza mucho para juntas, suelas de zapatos y envases.

Elastómeros de poliolefina termoplástica (TPO/TPE-O)

Popular por sus propiedades de resistencia química, este tipo es fuerte pero ligero. Se suele utilizar en piezas de automóviles como parachoques y revestimientos interiores.

Vulcanizados termoplásticos (TPE-V/TPV/EA)

Este tipo combina la elasticidad del caucho con la moldeabilidad del termoplástico. Los TPV son duraderos y resistentes al calor, lo que los hace adecuados para piezas y juntas del compartimento del motor.

Poliuretanos termoplásticos (TPU/TPE-U)

El TPU tiene la durabilidad necesaria para resistir los daños causados por la fricción y la presión. Se utiliza a menudo en dispositivos médicos, cinturones industriales e incluso fundas de teléfono.

Copoliéster termoplástico (COPE/TEEE/TPE-E)

El punto fuerte del TPC es su resistencia al calor y su flexibilidad bajo presión. Este tipo se utiliza en tubos de automoción, aislamiento eléctrico y herramientas eléctricas.

Poliamidas termoplásticas (PEBA/COPA/TPE-A/TPA)

Este tipo de TPE resistente a productos químicos y aceites es muy adecuado para entornos de alta presión, como conductos de combustible, cables de alto rendimiento y aplicaciones industriales.

Comparación de las propiedades de los distintos tipos de TPE

¿Cómo se procesan los TPE?

A continuación se indican las formas habituales que puede elegir para fabricar piezas cuando el material que desea utilizar es TPE.

Moldeo por inyección

Moldeo por inyección es el método más común de procesar los TPE. Los gránulos suelen calentarse y fundirse en barriles y se transfieren a moldes para solidificarse. Este tipo de proceso es el preferido para producir en masa formas y tamaños uniformes.

Extrusión

Al igual que en el otro proceso, los gránulos también se funden en un barril calentado, pero en lugar de inyectarse en un molde, se empujan a través de una matriz, idealmente para crear tubos y láminas.

Extrusión Soplado

Moldeo por extrusión-soplado es el proceso de dar forma al TPE fundido en un tubo hueco llamado parison que se sujeta en un molde y se infla con aire hasta conseguir la forma deseada. Cuando la pieza se ha enfriado y solidificado, se expulsa del molde.

Impresión 3D

Impresión 3D utiliza filamentos de TPE, que se funden y extruyen a través de una boquilla para construir un objeto capa a capa. Es ideal para crear formas y diseños personalizados.

Ventajas del TPE

Estas son las razones por las que puede elegir el TPE como material para su proyecto:

Flexibilidad y coherencia

La capacidad de estirarse y doblarse es lo que diferencia al TPE de otros materiales, ya que ofrece la flexibilidad del caucho y la durabilidad del plástico. Esta ventaja hace del TPE una opción ideal para las industrias manufactureras que exigen producción en masa y uniformidad.

Rendimiento químico

La mayoría de los TPE son resistentes a aceites y disolventes, lo que les permite mantener su forma incluso en entornos difíciles.

Versatilidad

Los TPE pueden ser blandos o firmes en función de las necesidades de fabricación. Su versatilidad los convierte en la elección adecuada para productos personalizados que satisfagan diferentes necesidades.

Capacidad de combinar colores

Se pueden añadir colores vivos al TPE para satisfacer determinados requisitos o ideas de diseño sin necesidad de recubrirlo, lo que supondría un coste adicional.

Propiedad ecológica

La reciclabilidad de los TPE los convierte en una opción respetuosa con el medio ambiente porque reducen los residuos, ya que pueden reprocesarse y remodelarse varias veces.

Eficiencia de costes

La reciclabilidad y la flexibilidad reducen los residuos y los costes para los fabricantes, lo que convierte al TPE en la opción perfecta si quieren ahorrar en costes de materiales.

Desventajas del TPE

También te puede interesar conocer los contras de utilizar TPE, como los siguientes:

Menor resistencia química

Algunos TPE no reaccionan bien a determinados productos químicos. Esto puede hacer que se desgasten o se rompan fácilmente en determinadas condiciones. Esto significa que algunos TPE pueden no ser adecuados para su uso en contacto con productos químicos industriales agresivos, fluidos de automoción y productos de limpieza.

Menor resistencia al calor

Los TPE tienen el inconveniente de su capacidad para fundirse cuando se exponen al calor. Esto significa que tienen una menor capacidad para soportar altas temperaturas. Esto los hace propensos a la deformación y debilita la resistencia de un material. Si se utilizan para fines industriales y de automoción, los materiales suelen estar expuestos a altas temperaturas, y los TPE podrían perder sus funciones o incluso causar problemas de seguridad.

Creep

Los TPE se estiran y deforman cuando se exponen a tensiones y fuerzas, como tirones o estiramientos, lo que los hace inadecuados para piezas que requieren firmeza y estabilidad.

Coste

En comparación con los plásticos comunes, el coste de los TPE es más elevado debido a su compleja producción. Y debido a los costes, esto puede repercutir significativamente en el presupuesto de las industrias manufactureras con demandas de producción masivas.

Limitaciones de adherencia

Cuando se utilizan en la fabricación de productos, los TPE suelen tener que mezclarse con otros materiales. Otros tipos de TPE tienen como desventaja la adherencia. Y como no se mezclan bien con otros materiales, pueden no ser adecuados para productos que exigen durabilidad y seguridad.

Sensibilidad a la humedad

En el caso de algunos TPE, si no se secan correctamente, las piezas pueden burbujear y tener una forma débil. Dado que absorben la humedad del aire, es algo que hay que tener en cuenta con una manipulación y un moldeado cuidadosos para obtener los resultados deseados.

¿Es seguro el TPE?

En general, se puede decir que los TPE son seguros, sobre todo cuando son de calidad médica o alimentaria, no contienen aditivos nocivos y se utilizan conforme a lo previsto.

Aunque el TPE se considera seguro, hay que tener en cuenta ciertas consideraciones. Algunos pueden entrar fácilmente en contacto con bacterias nocivas, y algunos tipos que se desgastan con facilidad pueden liberar o raspar sustancias químicas nocivas.

Siempre es bueno tener en cuenta factores como las etiquetas de calidad médica y alimentaria, la aprobación de la FDA, las etiquetas sin BPA y las marcas de renombre.

¿Para qué se utiliza el TPE?

Los TPE son discretamente útiles; ni siquiera los notará en los artículos que utilizamos en nuestra vida cotidiana. Su flexibilidad y finalidad los hacen útiles en diversos sectores.

Automoción

Los TPE resistentes al calor se utilizan idealmente en los compartimentos del motor como selladores, juntas y parachoques.

Calzado y productos de consumo

Desde nuestras cómodas suelas de zapatos hasta el suave agarre de mangos de herramientas, cepillos de dientes y envases, el TPE lo ha hecho posible. Le sorprenderá saber que también puede encontrarse en artículos para el hogar. Incluso en pañales y juguetes.

Medicina y alimentación

Los TPE de grado médico se emplean en artículos utilizados en hospitales, como tubos, catéteres, jeringuillas y películas médicas. Mientras que en la industria alimentaria, puede encontrarse en envases de alimentos y utensilios de cocina.

Electrónica y uso industrial

Los TPE también son útiles en entornos tecnológicos e industriales, como revestimientos de cables, carcasas electrónicas y carcasas de dispositivos.

Conclusión

Fiel a su promesa de versatilidad y resistencia, el elastómero termoplástico (TPE) ha ayudado realmente a las industrias a encontrar mejores alternativas de fabricación. Desde la automoción y la electrónica hasta los dispositivos médicos y los bienes de consumo, varias industrias confían en la eficacia, comodidad y seguridad del TPE. El enfoque innovador para hacerlo ecológico y sostenible lo convirtió en una alternativa aún mejor.

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Preguntas frecuentes

¿Son impermeables los TPE?

Sí, los TPE son impermeables y resistentes a la humedad, lo que los hace más adecuados para aplicaciones en exteriores.

¿Se pueden colorear los TPE?

Sí, se pueden añadir pigmentos al producto para obtener colores vivos que cumplan determinados requisitos.

¿Qué son los TPE de grado médico?

Los TPE de grado médico tuvieron que pasar por estrictas normas de seguridad para poder utilizarse en suministros y dispositivos médicos.

¿Cuándo debería considerar el uso de TPE?

Elija TPE cuando necesite un material flexible y duradero que pueda personalizarse en color, forma y firmeza para satisfacer sus necesidades de fabricación.