PPS

También referido como polisulfuro de fenileno

Polifenileno sulfuro (PPS) es un termoplástico de ingeniería de alto rendimiento conocido por su excepcional estabilidad térmica, resistencia química y resistencia mecánica. A menudo usado en industrias exigentes como la aeroespacial, automotriz y electrónica, el PPS cierra la brecha entre los polímeros convencionales y los composites 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 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. Sus características clave incluyen:

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

• Resistencia química: Soporta ácidos, álcalis, disolventes y combustibles, superando materiales como PA (nilón) 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 requiere equipo especializado y calibración precisa para aprovechar sus propiedades de manera efectiva.

Requisitos de hardware

• Boquilla: Hotend todo-metal 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 adhesión (se prefieren superficies PEI o recubiertas con adhesivo).

• Cámara cerrada: 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 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 enfriamiento: Desactivado o mínimo (0–10%) para evitar un 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 evitar la rehidratación.

Desafíos comunes

• Deformación (warping): Mitigado mediante impresoras cerradas, altas temperaturas de cama y 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 las normas 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 con 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 (28 kJ/m² impacto Charpy).

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

5. Recocido: El PPS necesita ser recocido para alcanzar su máxima resistencia y propiedades de resistencia 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 (corto plazo)	Hasta 300°C (corto plazo)
Costo	Más bajo	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.

• Médico: 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.