PPS

También referido como polisulfuro de difenileno (PPS)

El polifenileno sulfuro (PPS) es un termoplástico de ingeniería de alto rendimiento reconocido por su excepcional estabilidad térmica, resistencia química y resistencia mecánica. A menudo utilizado en industrias exigentes como la aeroespacial, automotriz y electrónica, el PPS cierra la brecha entre los polímeros convencionales y los compuestos avanzados, lo que lo hace ideal para piezas funcionales expuestas a condiciones extremas.

¿Qué es el PPS?

El PPS es un polímero semicristalino con un alto grado de pureza (hasta el 65 %) y estabilidad térmica. Su estructura molecular —compuesta por anillos de benceno unidos por átomos de azufre— confiere rigidez, retardancia a la llama y resistencia a la degradación. Las características clave incluyen:

• Estabilidad térmica: Punto de fusión de 280–290 °C, con descomposición por encima de 430–460 °C en aire. Soporta uso a largo plazo a 200–220 °C y exposición a corto plazo hasta 260 °C1.

• Resistencia química: Resiste ácidos, álcalis, disolventes y combustibles, superando materiales como PA (nylon) y POM1.

• Estabilidad dimensional: Baja contracción de moldeo (0,15–0,3 %) y absorción de agua mínima (0,05 %)1.

Impresión con PPS: Desafíos y soluciones

El PPS exige equipos especializados y una calibración precisa para aprovechar sus propiedades de manera eficaz.

Requisitos de hardware

• Boquilla: Hotend totalmente metálico capaz de 300–350 °C para manejar el alto punto de fusión del PPS.

• Temperatura de la cama: Cama calentada a 120–140 °C para la adhesión (se prefieren superficies con PEI o recubiertas con adhesivo).

• Recinto: Mantener temperaturas ambientales por encima de 70 °C para minimizar el warping y las grietas.

Ajustes óptimos

• Temperatura de la boquilla: 300–330 °C (varía según los aditivos compuestos).

• Velocidad de impresión: 30–50 mm/s para asegurar la adhesión entre capas.

• Retracción: 1–2 mm a 20–30 mm/s para reducir el stringing.

• Ventilador de refrigeración: Ventilador desactivado o mínimo (0–10 %) para evitar el enfriamiento rápido.

Preparación del material

• Secado: Precalentar el filamento a 120 °C durante 4–6 horas para eliminar la humedad.

• Almacenamiento: Mantener en contenedores herméticos con desecante para prevenir la rehidratación.

Desafíos comunes

• Warping: Mitigado por impresoras cerradas, altas temperaturas de cama y faldones/raíces (brims/rafts).

• Adhesión entre capas: Temperaturas de boquilla más altas y velocidades más lentas mejoran la unión.

• Compuestos abrasivos: El PPS reforzado con fibra de carbono (p. ej., PPS-CF10) requiere boquillas de acero endurecido o de rubí. No es necesario para mezclas no reforzadas.

Ventajas del PPS

1. Rendimiento térmico: Supera a PA, PBT y PTFE en resistencia al calor, adecuado para piezas bajo el capó del automóvil o componentes aeroespaciales1.

2. Resistencia mecánica: Resistencia a la tracción de 90 MPa y módulo de Young de 3700 MPa, rivalizando con PEEK en rigidez.

3. Retardancia a la llama: Cumple con la norma UL94V-0, ideal para cajas eléctricas.

4. Durabilidad química: Resiste la degradación por aceites, combustibles y disolventes industriales.

5. Precisión dimensional: La baja contracción asegura impresiones precisas para componentes de tolerancias ajustadas.

Limitaciones del PPS

1. Complejidad de impresión: Requiere impresoras de alta temperatura y cámaras cerradas.

2. Costo: Más caro que PA, ABS o PETG.

3. Fragilidad: Menor resistencia al impacto en comparación con PA6 o PA12 (impacto Charpy de 28 kJ/m²).

4. Post-procesado: Opciones de acabado limitadas; puede ser necesario mecanizado o pulido por vapor.

5. Recocido: El PPS necesita ser recocido para alcanzar su fuerza completa y propiedades resistentes al calor

PPS vs. PEEK: Una visión comparativa

Propiedad	PPS	PEEK
Resistencia a la tracción	90 MPa	98 MPa
Módulo de Young	3700 MPa	3738 MPa
Alargamiento a la rotura	8%	9.1%
Estabilidad térmica	Hasta 260 °C (a corto plazo)	Hasta 300 °C (a corto plazo)
Costo	Baje	Más alto
Resistencia química	Superior	Moderado

Aplicaciones del PPS

• Aeroespacial: Soportes, conductos y componentes del compartimento del motor que requieren resistencia al calor y a productos químicos.

• Automotriz: Piezas del sistema de combustible, sensores y soportes bajo el capó.

• Electrónica: Conectores, aislantes y carcasas retardantes de llama.

• Industrial: Componentes de bombas, sellos y válvulas resistentes a productos químicos.

• Medicina: Bandejas de esterilización y dispositivos no implantables.

Variantes de PPS reforzado

1. PPS-CF (Fibra de carbono): Aumenta la rigidez y la conductividad térmica (p. ej., Polymaker PPS-CF10).

2. PPS-GF (Fibra de vidrio): Mejora la estabilidad dimensional para componentes de precisión.

3. PPS-HT: Variantes de alta temperatura para entornos extremos.