POM - Poliacetal (Delrin)

O poliacetal (POM), também conhecido como polioximetileno ou pelo nome comercial Delrin, é um termoplástico de engenharia semicristalino de alto desempenho amplamente reconhecido por sua excepcional rigidez, baixo coeficiente de atrito, excelente estabilidade dimensional e superior resistência à fadiga. Comercializado pela primeira vez pela DuPont em 1960, o POM tornou-se o material preferido para componentes mecânicos de precisão que eram tradicionalmente fabricados em metais como zinco, latão e alumínio.

O mercado global de poliacetal foi avaliado em aproximadamente US$ 5,5 bilhões em 2024 e projeta-se um crescimento a uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 5,0% até 2030, impulsionado pela crescente substituição de metais em componentes automotivos, demanda crescente por mecanismos de precisão em eletrônicos de consumo e aplicações em expansão em dispositivos médicos e sistemas hidráulicos. A produção global de POM supera 1,5 milhão de toneladas anualmente, com o setor automotivo representando aproximadamente 40% do consumo total, segundo dados da Technavio.

As resinas de poliacetal estão em conformidade com as especificações ASTM D4181 para materiais de moldagem e extrusão de acetal (POM). Graus selecionados são aprovados para contato com alimentos conforme FDA 21 CFR 177.2470, NSF/ANSI 61 para componentes de sistemas de água potável, e atendem à classificação UL 94 HB. Graus para aplicações em sistemas de combustível automotivo estão em conformidade com as normas de permeação SAE e EPA relevantes.

As principais propriedades do poliacetal incluem:

• Alta rigidez e resistência com módulo de flexão de 2.600–3.200 MPa e resistência à tração de 60–70 MPa — entre as mais altas de qualquer termoplástico semicristalino não reforçado.
• Coeficiente de atrito excepcionalmente baixo (0,20–0,35 contra aço) e excelente resistência ao desgaste, permitindo que engrenagens, rolamentos e componentes deslizantes operem por milhões de ciclos sem lubrificação.
• Excelente estabilidade dimensional com contração baixa e previsível, absorção de umidade mínima (0,20–0,25%) e excelente resistência à fluência sob carga sustentada.
• Superior resistência à fadiga — o POM suporta cargas cíclicas repetidas melhor do que praticamente qualquer outro termoplástico de engenharia não reforçado, sendo crítico para elementos elásticos, montagens snap-fit e dobradiças vivas.
• Boa resistência química a aldeídos, ésteres, éteres, hidrocarbonetos e à maioria dos combustíveis e lubrificantes automotivos. O POM é particularmente resistente a solventes orgânicos que atacam muitos outros plásticos de engenharia.
• Excelentes propriedades de recuperação elástica, tornando o POM ideal para conexões snap-fit, grampos elásticos e dobradiças integrais flexíveis.
• Lubricidade natural e baixa geração de ruído durante a operação, importante para mecanismos de eletrônicos de consumo, componentes automotivos internos e acionamentos de eletrodomésticos.

Homopolímero vs. Copolímero

O poliacetal está disponível comercialmente em duas formas distintas, cada uma oferecendo diferentes características de desempenho:

• POM Homopolímero (ex.: Delrin): Produzido por polimerização do formaldeído, o POM homopolímero oferece maior resistência mecânica, rigidez e dureza em comparação ao copolímero. Possui ponto de fusão mais alto (178°C vs. 165°C) e propriedades mecânicas de curto prazo ligeiramente melhores. O homopolímero é preferido quando o máximo desempenho mecânico e resistência ao impacto são necessários.
• POM Copolímero (ex.: Celcon, Hostaform): Produzido por copolimerização de trioxano com pequenas quantidades de comonômero (tipicamente óxido de etileno). O copolímero oferece melhor estabilidade térmica durante o processamento, resistência aprimorada à água quente e ambientes alcalinos, menor porosidade central em seções espessas e janelas de processamento mais amplas. O copolímero é preferido para peças em contato com água quente, componentes de paredes finas e aplicações que exigem processamento prolongado em câmaras quentes.

Graus Disponíveis

POM Homopolímero Padrão oferece a maior resistência mecânica, rigidez e resistência à fadiga entre os graus de acetal não reforçados. Esses graus são a referência para engrenagens de precisão, mecanismos de came e componentes estruturais que exigem máximo desempenho mecânico.

POM Copolímero Padrão proporciona excelente estabilidade térmica de processamento, superior resistência à água quente e maior latitude de processamento em comparação ao homopolímero. Os graus copolímeros são preferidos para conexões hidráulicas, aplicações com água quente e peças de precisão com paredes finas.

POM de Baixo Atrito e com Carga de PTFE incorporam PTFE (politetrafluoretileno), silicone ou outros aditivos lubrificantes para reduzir ainda mais o já baixo coeficiente de atrito. Esses graus são essenciais para aplicações onde ocorre contato deslizante POM contra POM ou POM contra metal, incluindo mecanismos de impressoras, guias de transportadores e ajustadores de assentos automotivos.

POM Estabilizado contra UV contém absorvedores e estabilizadores UV para aplicações externas onde o POM seria degradado sob exposição prolongada à radiação ultravioleta. Esses graus são utilizados em equipamentos de jardinagem, mecanismos automotivos externos e ferragens para ambientes externos.

POM Reforçado com Fibra de Vidro com teores de 10% a 25% de fibra de vidro proporcionam maior rigidez, temperatura de deflexão térmica mais alta (até 170°C) e expansão térmica reduzida, mantendo boas propriedades de desgaste. Esses graus atendem suportes estruturais, componentes de bombas e carcaças de precisão que exigem tolerâncias dimensionais apertadas em diferentes faixas de temperatura.

Processamento

O poliacetal é processado principalmente por moldagem por injeção com temperaturas de massa fundida recomendadas de 190–230°C para copolímero e 200–220°C para homopolímero, com temperaturas de molde de 60–120°C. Temperaturas de molde mais altas (80–120°C) melhoram a cristalinidade, o acabamento superficial e a estabilidade dimensional. O POM possui absorção de umidade relativamente baixa, mas a secagem a 80–90°C por 2–3 horas é recomendada para qualidade superficial ideal.

O POM também é processado por extrusão (barras, chapas, perfis), usinagem CNC de formas extrudadas e moldagem por sopro para recipientes ocos. As opções de pós-processamento incluem soldagem ultrassônica, soldagem por placa quente, soldagem por rotação, montagem snap-fit, inserção por pressão e fixação mecânica. O POM não aceita facilmente colagem adesiva ou pintura devido à sua baixa energia superficial, embora tratamentos superficiais por plasma e chama possam melhorar a adesão quando necessário.