Tg y HDT en PEEK: diferencias, importancia y aplicaciones

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Entendiendo la Temperatura de Transición Vítrea y de Deformación Térmica en PEEK

¿Alguna vez te enfrentaste a esta duda?
El datasheet de PEEK indica una Tg (temperatura de transición vítrea) de 143 °C y una HDT (temperatura de deformación térmica) de 160 °C. Pero tu cliente requiere operación a 150 °C. ¿Es seguro usarlo?

O tal vez, en pruebas, la HDT parece suficiente, pero en uso real, la pieza se ablanda y deforma.

Ambos valores parecen hablar de “resistencia al calor”, pero los números son distintos. ¿Por qué? ¿Cuál usar en el diseño?

Vamos a comprender las diferencias reales entre Tg y HDT.

Dos temperaturas, dos comportamientos

1. Tg: cuando las cadenas moleculares comienzan a moverse

Tg en PEEK indica el punto donde las cadenas amorfas del polímero se activan.

A baja temperatura, estas cadenas están “congeladas”. Pero al alcanzar Tg, se liberan y el material entra en un estado elástico, bajando su rigidez.

En este punto:

• Aumenta la flexibilidad

• Cambian propiedades eléctricas o de barrera

• Mejora la permeabilidad

Tg no indica si el material puede resistir cargas, solo que las moléculas están activas.

2. HDT: cuando la estructura ya no soporta carga

HDT mide el punto donde el material cede bajo calor y presión (típicamente 1.8 MPa).

Está influenciada por:

• Zonas cristalinas (refuerzo estructural)

• Fibras de vidrio o minerales

• Reticulación molecular

Incluso si las moléculas se mueven tras Tg, la estructura semicristalina de PEEK sigue firme. Aunque Tg sea 143 °C, puede usarse hasta 260 °C.

En plásticos amorfos, pasar Tg puede inutilizar el material. Pero en PEEK semicristalino, las zonas cristalinas lo sostienen.

Diferencias entre Tg y HDT

En resumen:

Tg indica si las moléculas se mueven.
HDT si la estructura aún aguanta.

¿Por qué Tg y HDT pueden diferir tanto?

Tg de PEEK: 143 °C. HDT: más de 160 °C.

• Tg depende del umbral molecular

• HDT depende de la rigidez estructural

Tg es como sudar.
HDT es cuando ya no puedes sostenerte en pie.

¿Cómo elegir correctamente?

1. Para piezas estructurales → usar HDT

Si debe mantener forma bajo calor, HDT es clave.
Ejemplos: soportes, herramientas, clips.

2. Para propiedades funcionales → usar Tg

Si importa la flexibilidad o el moldeo térmico.
Ejemplos: películas térmicas, recubrimientos, conductores.

3. En procesamiento → usar ambos

• Temperatura de moldeo mayor a Tg

• Temperatura de postprocesado menor a HDT

Conclusión

No confíes en el término general “resistente al calor”.

• Tg: inicio del movimiento molecular

• HDT: pérdida de forma estructural

• Tm: punto de fusión total

Un ingeniero debe entender cómo responde el PEEK al calor, no solo buscar un número.