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8/18/2019 Engineering Design Dupont d081s.pdf

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Los híbridos nanometal/polímero MetaFuse™ combi-nan la resistencia y rigidez de los metales con la flexi-bilidad de diseño de los plásticos de alto rendimiento.

Más en las páginas 2 + 4

Reduciendo ladistancia conlos metales

Engineering Design2008-01


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2 Engineering Design 2008-01

Reduciendo la distancia con los metalesEditorial por Clive Robertson, director de desarrollo de negocio,DuPont Engineering Polymers

Como sabrán los lectores asiduosde Engineering Design, el nego-cio de DuPont Engineering Poly-mers se basa en el desarrollo deaplicaciones basadas en mate-riales y tecnologías de alto rendi-miento destinadas a ayudar a susclientes a suministrar sistemas y

componentes de alta calidad y econó-micamente eficientes. Nuestros políme-ros técnicos se utilizan constantementeen la industria como soluciones demateriales para optimizar los costes, laproducción en serie, el rendimiento y laestética en la manufactura de productosutilizados en todo el mundo desde losbienes de consumo hasta la industriapesada. El extendido empleo de estosmateriales como alternativa a los meta-les se basa en numerosas ventajas queincluyen menor masa, excelente rela-ción peso / resistencia, resistencia a lacorrosión, mayor flexibilidad de diseño,menores costes de procesado y minimi-zación de los pasos de manufactura.

Desarrollos recientes en polímerosde alto rendimiento y en avanzados sis-temas de refuerzo han ampliado el usode polímeros técnicos como alternati-vas viables a los metales en aplicacio-nes muy exigentes. No obstante, apesar de los últimos desarrollos en tec-nologías de polímeros, una distanciasignificativa entre las propiedadesmecánicas de los metales y las de lospolímeros técnicos limita su uso enalgunas aplicaciones. Es en estos casosque los diseñadores de productos ycomponentes se han visto limitadospor los materiales de que disponían: sibien el metal ofrece resistencia y altarigidez, presenta limitaciones encuanto a integración y la produccióneconómica de formas complejas. Encambio, los termoplásticos ofrecen una

tremenda libertad de diseño para crearformas e integrar funciones pero estánlimitados en cuanto a combinar resis-tencia y rigidez.

La investigación y desarrollo en tec-nologías alternativas ha explorado solu-ciones de materiales para reducir la dis-tancia en propiedades materiales. Algu-nas tecnologías nuevas implican lacombinación de metales y plásticos ensistemas híbridos que aprovechan laspropiedades de ambos materiales. Sehan propuesto métodos más tradiciona-les como el sobremoldeado de chapasmetálicas o de piezas metálicas ya for-madas pero dependen de la unión mecá-nica de ambos materiales, presentanlimitaciones de diseño y requieren unutillaje de gran complejidad además deimplicar una colocación no óptima delmetal en muchos casos.

Una avanzada cartera de sustitutos del

metalEs en este contexto y, sobre todo, res-pecto a las discrepancias en términos derigidez entre sus polímeros técnicos y los

metales que DuPont ha elaborado supropia cartera de sustitutos del metal"Advanced Metal Replacement" que,actualmente incluye dos gamas diferen-ciadas. Por un lado, nuestra gamaSuperStructural Monolithic Solutionsconsiste en una serie de termoplásticosreforzados con vidrio, carbono y fibraslargas que ofrecen una muy elevada rigi-dez y resistencia combinadas con unaexcelente resistencia a la fatiga y a lafluencia. Nuevos lanzamientos incluyenresinas reforzadas con carbono/vidriopara nuestras series DuPont™ Zytel ®

HTN 51 y 53, y suponen un incremento derigidez -módulo de elasticidad- de 50 porciento o más respecto a nuestros otrosgrados reforzados con fibra de vidrio.

La segunda y más reciente adición a

nuestra cartera de sustitutos avanzadosdel metal son los híbridos nanometal/polímero MetaFuse™. Lanzado el últimotrimestre de 2007 y descrito con más

Una impresionante demostración de nueva tecnología en K 2007: Clive Robertson señala una muestra híbrida que utiliza Zytel ® HTN PPA y la tecnología MetaFuse™ que puede soportar 5 kg de peso. También en la fotografía, una pelota de ping-pong deaspecto metálico, también tratada con MetaFuse™ , que puede soportar hasta 80 kg


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detalle en esta edición de ED, MetaFuse™es una extensión lógica de nuestra gamaSuperStructural que reúne lo mejor delos polímeros con lo mejor de los meta-les. Esta nueva tecnología recurre a unprocedimiento propio para aplicar congran precisión un nanometal de ultra-ele-vada resistencia a componentes hechos

de polímeros técnicos de DuPont y crearcomponentes ligeros y de formas com-plejas que presenten la rigidez del alumi-nio o del magnesio pero con una mayorresistencia. MetaFuse™ ha sido muybien acogido por los diseñadores deproductos y de componentes ya queofrece una mayor libertad de diseño conescasas limitaciones.

Hay una tercera gama en desarrollo:Thermoplastic Composite Solutions deDuPont prevé el sobremoldeado de unrefuerzo continuo de fibra sobre unapieza acabada para combinar elevadas

resistencia y rigidez con alta funcionali-dad y complejidad ofreciendo al mismotiempo una absorción de energía hastarotura, y en caso de rotura, similar osuperior a la de componentes metálicos.Más noticias sobre esta tecnología y apli-caciones durante la primera mitad del2008.

En la mayoría de nuestras tecnolo-gías de sustitución del metal, los des-arrollos iniciales se centrarán en apli-caciones seleccionadas en los sectoresde la automoción, la electrónica de

Página 4Diseño con nueva libertadLos híbridos nanometal/polímero MetaFuse™ combi-nan la resistencia y rigidez de los metales con la flexi-bilidad de diseño de los plásticos de alto rendimiento.

Página 6Polímeros en el ‘extremo caliente’Por primera vez en Europa, se ha utilizado un polí-mero – el nylon Zytel ® de DuPont para sustituir elmetal en los soportes de un tubo de escape.

Página 8Nylon Zytel® de DuPont todo terrenoLa nueva rueda de bicicleta FRX5 tiene todo lo quehay que tener para aguantar los castigos del ci-clismo todo terreno amateur y de competición.

Página 9Elección global para las carcasas de termostatosRecientes aplicaciones en Alemania y Corea de-muestran el atractivo global de Zytel ® HTN deDuPont.

Página 10Un paso adelanteUna nueva y asequible prótesis de pie moldeada enresistente y rígido elastómero termoplástico Hytrel ®

de DuPont.

Página 11Comodidad en la cocinaUn mecanismo patentado para regular la altura delas bandejas de lavavajillas confía en el rendimientofuncional de polímeros técnicos de DuPont.

Página 12Se acabó el tanteo en la elección de materialesEl Selector de Materiales DuPont ya está disponibleonline.

Página 14 Aislamiento para la alta velocidadEl elastómero termoplástico Hytrel ® de DuPont cum-ple los requisitos funcionales y eléctricos y está bienadaptado al revestimiento por extrusión.

T e n s

i l e

S t r e n g t h

Tensile Modulus

Steel

Al F u t u r e

Mg

EP

StructuralEngineering

Polymers

Hybrid solutionsto close gap on metals• Thermoplastic Composites• METAFUSE™ NanoMetal/Polymer hybridImproved resins

for plastic structures• Long fibre reinforced (LFRT)• Stiffer via carbon fibre

Acero

Mg

EP

Polímerostécnicos

estructurales

Soluciones híbridas para reducir ladistancia con los metales • Compuestos termoplásticos• Híbrido nanometal/polímero MetaFuse™Resinas mejoradas para

estructuras plásticas• Refuerzo de fibra larga (LFRT)• Más rigidez con fibra de carbono R

e s

i s t e n c

i a a

l a t r a c c

i ó n

Módulo de elasticidad

00

500MPa

Al

20 GPa 200 GPa

F u t u r o

Sustitución Avanzada de Metales nuevas soluciones de DuPont en desarrollo

consumo y los productos para eldeporte que ofrezcan el mayor benefi-cio. DuPont Engineering Polymers, consus centros de desarrollo global, I+D yde apoyo al cliente proporcionará elliderazgo en desarrollo de aplicacionespara llevar estas tecnologías innovado-ras al mercado y generar beneficiospara sus clientes. Al mismo tiempo, lacompañía seguirá implementando supericia científica y los últimos avances

en polímeros para reducir aún más ladistancia con los metales.

Nuevos y futuros productos y soluciones para la sustitución de los metales

Contenidos


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La tecnología de híbridos nanometal/polímero MetaFuse™ es un desarrolloconjunto de DuPont con las empresascanadienses Morph Technologies Inc. eIntegran Technologies Inc. y la estadou-nidense PowerMetal Technologies. Uti-liza un sistema propio que depositauna delgada aunque extremadamenteresistente capa metálica sobre compo-

nentes moldeados en polímeros técni-cos para crear piezas acabadas ligerasy de formas complejas pero con la rigi-dez del magnesio o del aluminio eincluso más resistentes. El aspectoúnico de este sistema es que se basaen la microestructura nanocristalina delmetal y crea una gran resistencia queno pueden igualar los métodos tradi-cionales de depositar metales. Lafigura 1 ilustra este sistema híbrido.

Metales nanocristalinos

La tecnología patentada de híbridosmetal/polímero MetaFuse™ producemetales nanocristalinos con un tamañopromedio de grano de 20 nm, aproxima-

damente 1.000 veces más pequeño quelos metales convencionales, y de 2 a 3veces más resistentes que los acerostípicos o los decorativos níquel-cromo(Ver figura 2).

A diferencia de otras técnicas dedeposición de metales como la electróli-sis o la deposición mediante vapor, lasaleaciones de metales nanocristalinosresultan significativamente más resis-tentes y se puede aplicar capas relativa-mente delgadas, típicamente de 25 a200 micras, a la superficie de materialesplásticos para formar construccioneshíbridas con propiedades estructurales.

Una innovadora tecnología metal sobreplásticoLos híbridos nanometal/plástico Meta-

Fuse™ han sido desarrollados con proce-sos y polímeros específicos propiedad deDuPont. El aspecto único de este sistemaes que deposita el metal en el lugar

óptimo para incrementar la rigidez. Paracargas de flexión, la ubicación de la capade nanometal resulta más ventajosa enlos lados más externos de la pieza y lomás lejos posible del eje neutro. Es elpunto en que la pieza experimenta lasmayores tensiones y compresiones yaque las cargas son directamente propor-cionales a la distancia del eje neutro. Losduros y resistentes nanometales estánbien ubicados para soportar las cargas.La rigidez de la pieza aumenta tambiénya que es el producto del módulo y delmomento de inercia. La inercia de la capaaumenta exponencialmente según estémás lejos del eje neutro. La rigidez yresistencia a la torsión también aumen-tan desplazando el revestimiento radial-mente para incrementar el momento de

inercia polar. Las secciones externasexperimentan el mayor par y ahí esdonde la resistencia superior del nano-metal resulta más ventajosa.

Diseño con nueva libertadPor Mike Day, DuPont Engineering Polymers Estados Unidos

Durante la reciente feria K Show (octubre de 2007), DuPont lanzó oficialmente loshíbridos nanometal/polímero MetaFuse™. Esta nueva tecnología se utiliza para producircomponentes sumamente ligeros que presentan la resistencia y rigidez de los metalesy la ligereza y flexibilidad de diseño de los termoplásticos de alto rendimiento. Elsiguiente artículo explora la tecnología MetaFuse™ y explica cómo da la vuelta a losenfoques tradicionales de híbridos plástico/metal logrando un cambio significativo yproporcionando a los diseñadores una tecnología capaz de alterar sus paradigmas.

1. Híbrido nanocristalino metal/polí-mero MetaFuse™

20000

2

Módulo de Young, GPa

L í m i t e e

l á s

t i c o ,

G P a

MagnesioAluminio

Aleación de titanioTi-6Al-4V

Aleaciónnanometálica NiFe

Acero martensíticoendurecido

AceroHSLA 4130

Acero inoxidable17-4 P

2. Comparación de aleación nanometálica con metales de alta resistencia y otros


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Se han llevado a cabo pruebas depropiedades con distintos sustratos poli-méricos a fin de caracterizar las propie-dades del sistema híbrido MetaFuse™.Se ilustra la mejora típica de las propie-dades físicas en base a una prueba conel polímero Zytel ® PA66 con un 25% derefuerzo de vidrio moldeado por inyec-

ción en barras de tensión ISO y luegoencapsuladas con una aleación nanocris-talina de níquel/hierro de 100 micras.

Como lo ilustra la figura 3, los incre-mentos típicos del módulo de flexión yde la resistencia a impactos son de dos acuatro veces mayores que los del plás-tico solo. Dichas propiedades dependenmucho de la geometría de la muestra,del grosor del metal y del plástico delsustrato. La carga mínima de rotura a latracción es directamente proporcional a

la cantidad de metal utilizada.Las pruebas también han demos-trado que los híbridos nanometal/plás-tico MetaFuse™ son capaces de mante-ner excelentes propiedades estructura-les en gamas de temperaturas en las quelos polímeros solos experimentan pérdi-das significativas de propiedades. Losdatos reunidos por DuPont indican queMetaFuse™ podría permitir el uso depolímeros en aplicaciones estructuralesa altas temperaturas y ampliar la gamade temperaturas de operación de valoresentre 50 y 75 °C más. Aunque los resulta-dos dependerán de las propiedades delplástico utilizado como sustrato.

Agilidad de diseñoEn muchas aplicaciones prácticas, elrevestimiento nanometálico puede noser necesario en toda la superficie de lapieza. Las piezas se pueden revestirselectiva y estratégicamente parasoportar cargas u ofrecer otras ventajasfuncionales. Las piezas complejas

suponen retos óptimos ya que sumanufactura con las tecnologías actua-les basadas en metales puede resultardifícil o costosa. La figura 4 muestra

algunos conceptos del revestimientonanometálico selectivo.

Si bien el enfoque principal de este

artículo son las propiedades de rigidez yresistencia, los híbridos nanometal/plástico también pueden ofrecer venta-jas adicionales a los materiales plásticoscomo resistencia al desgaste, a la fluen-cia, a productos químicos, proteccióncontra inducción electromagnética ade-más de conductividad eléctrica, menorpermeabilidad a fluidos o gases y estabi-lidad higroscópica y resistencia frente ala radiación UV.

Areas de aplicaciónHay numerosas aplicaciones potencialesen automoción, electrónica de consumo,equipos de deportes y otros sectores.Como ejemplos, cabe mencionar cárterde motores, tapas de culatas, bombasde aceite y de agua, soportes y sistemasde juntas, tensores de cadenas de distri-bución, carcasas y componentes detransmisión, circuitos de carburantes,

motores eléctricos para el automóvil,tapas y carcasas de elementos eléctri-cos, soportes y componentes de colum-

nas de dirección, brazos de control ysuspensión, carcasas y bastidores deteléfonos móviles, componentes de bici-cletas, carretes de pesca y cabezas depalos de golf.

DuPont no anticipa desarrolloscomerciales inmediatos de aplicacionesde resistencia a cargas simplementeporque podría no resultar económica-mente eficiente sustituir piezas sencillasde acero embutido. En lugar de ello, lacompañía se está enfocando en aplica-ciones estratégicas de la tecnologíaMetaFuse™ a componentes multifuncio-nales que requieran resistencias térmicao a cargas demasiado elevadas para losplásticos, que resulten demasiado cos-tosas de producir o presenten limitacio-nes de diseño o de metales que preci-sen de soldaduras de varios componen-tes o de mecanizados o coladascomplejos.

4. Híbridos nanometal/polímero MetaFuse™Múltiples conceptos de revestimiento proporcionan flexibilidad de diseño

0

10

20

0

10

2030

0

100

200

300

G P a

M P a

E n e r g

í a t o t a l , J u

l i o s

Módulo de flexión Impacto multieje Resistencia a la tracción

P l á s

t i c o

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P l á s

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/ M e

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3. Comparación de propiedades físicas a temperatura ambiente


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anvisgroup, deBad Soden-Salmüns-

ter, Alemania, cooperó conVolkswagen en el desarrollo del

primer soporte hecho de polímerostécnicos para la sujeción de tubos deescape de automóviles. Debido a suposición -muy cerca del motor dondese juntan altas temperaturas de hasta175 °C, intensas tensiones estáticas y

mecánicas además de humedad yagentes químicos- se pensaba quelos soportes de acero eran insustitui-bles. Sin embargo anvisgroup demos-tró lo contrario desarrollando uninnovador soporte de dos componen-tes basado en nylon Zytel ® de DuPonty caucho. Desde mediados de 2006,el soporte ha demostrado su valía en

el extremo caliente de los sistemasde escape de los nuevos vehículos dela plataforma Golf (PQ35) de Volkswa-gen.

La manufactura de ese nuevosoporte empieza con el moldeo porinyección en Zytel ® del travesaño. Enla segunda fase, se moldea los coji-

netes de caucho EPDM (motores die-sel y de gasolina pequeños) o de cau-cho VMQ, más resistente al calor(motores de gasolina de altas presta-ciones), sobre el travesaño. A conti-nuación se inserta a presión los ani-llos de aluminio para la fijación delsoporte. Montado entre el colector deescape y el catalizador, el soporteproporciona un apoyo flexible y amor-tiguador al sistema de escape en eleje ‘x’ y absorbe las cargas estáticas

y dinámicas en los ejes ‘y’ y ‘z’. Porejemplo, impide que el sistema deescape pueda dañar el fuelle metálicoque desacopla los cambios de carga ylas vibraciones entre el motor y el sis-tema de escape.

Exhaustivas pruebas realizadaspor anvisgroup demostraron queZytel® 70G35HSL, una PA 66 con un

El nuevo soporte de anvisgroup es el primer soporte polimérico del ‘extremocaliente’ de sistemas de escape

Por primera vezen Europa, se utiliza unsoporte polimérico molde-ado en nylon Zytel® deDuPont para sujetar los‘extremos calientes’ de untubo de escape a los bajosde un coche. Este soportede dos componentes, que

utiliza cauchos EPDM(negro) y VMQ (rojo) ade-más de nylon, fue desarro-llado por anvisgroup encolaboración con Volkswa-gen. Mecánicamenterobusto y sumamenteresistente, el soporte poli-mérico sustituye el metal

ofreciendo ventajas en tér-minos de peso y costes demanufactura.

Polímeros en el ‘extremo caliente’Por Frank Spitznagel, DuPont Engineering Polymers Alemania


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Contacto

Gerhard Heckmannanvis Deutschland GmbHHanauer Landstraße 1663628 Bad Soden-SalmünsterAlemaniaTel. + 49 60 56 78 - 73 [email protected]

Nuevos grados de elastómeros termoplásticos blandos de

DuPont para aplicaciones bajo el capóDuPont Engineering Polymers ha ampliado su gama demateriales para satisfacer la creciente demanda de elastó-meros blandos resistentes al calor y al aceite que ofrezcanlas ventajas de costes y de diseño de los termoplásticos.Estos nuevos productos incluyen:• DuPont™ ETPV 95A02HS BK001 y 95A02 NC010 ofre-cen una estabilidad excepcional en la extrusión de perfilesy el moldeado por soplado, para conductos de aire porejemplo. DuPont™ ETPV 95A02HS BK001 es un grado decolor negro, estabilizado por calor homologado para 3.000horas a 150° C mientras que ETPV 95A02 NC010 es ungrado estándar para requisitos menos exigentes.• Dos grados de DuPont™ ETPV con valores de durezade 70 y 80 Shore A. Anteriores grados de DuPont™ ETPVtienen durezas de 60 y 90 Shore A.• DuPont™ Hytrel ® AC801 NC010: mucho más blandoque cualquier otro grado de Hytrel ®, con mayor resistenciaal calor y una dureza nominal de 80 Shore A. Está homolo-gado para temperaturas de hasta 150 ° C, unos 20 °C másque la mayoría de los grados de Hytrel ®.

Estas especificaciones se sitúan en el rango de valorespara la mayoría de las aplicaciones bajo el capó y entornosindustriales de altas temperaturas. Las aplicaciones más

corrientes incluyen tubos y conductos extruídos, conductosde aire moldeados por soplado, juntas moldeadas por inyec-ción y topes para carrocería.http://automotive.dupont.com

Piezas extruidas y moldeadas de termoplástico vulcanizadoDuPont™ EPTV aguantan los rigores de las condicionesbajo el capó

35 % de refuerzo en fibra de vidrio yestabilizado a la hidrólisis, cumplíalos requisitos de fiabilidad del fabri-cante de equipos originales durantetoda la vida útil del vehículo. GerhardHeckmann, director de productospara fijaciones de sistemas deescape de anvisgroup, explica: "Se

sometió el soporte a condicionesextremas que en la vida real sólo sedarían conduciendo un pesadocamión, cuesta arriba, por una carre-tera llena de baches durante cientosde kilómetros. Nuestras pruebas con-firmaron que incluso en estas condi-ciones, el travesaño hecho de Zytel ®

reforzado con fibra de vidrio seguía

cumpliendo su función sin fallos. Dehecho, este nuevo soporte de tubo deescape ofrece elevados niveles deseguridad durante toda su vida útil."

Además, el diseño proporcionaotras ventajas decisivas: en primerlugar, el soporte polimérico pesa tansolo 165 g en vez de los 300 de su

equivalente en metal. En segundolugar, permite ahorros de costesdurante la manufactura como porejemplo prescindir de protecciónsuperficial para impedir la corrosión.Concluye Heckmann: "Con este pro-yecto, hemos podido implementar elprimer soporte polimérico para el -‘extremo caliente’ de un sistema de

escape. Por tanto, nada nos impidedesarrollar una alternativa polimé-rica para el ‘extremo frío’ también.


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Contacto

TAG Wheels78 Sea Island DriveNewport BeachCalifornia 92660 Estados Unidos

Tel. +1 800 887 [email protected]

La nueva rueda de bicicletaFRX5 tiene todo lo que hayque tener para aguantar loscastigos del ciclismo todoterreno amateur y de com-

petición. El fabricanteestadounidense TAGWheels fabrica la ruedade una sola pieza conresina de nylonZytel® que ofreceexcelentes tenaci-dad, rigidez y resis-tencia.

TAG Wheels, de Newport Beach, Califor-nia, confía en Zytel ® 8018 de DuPontpara producir su innovadora nueva ruedaFRX5 de bicicleta todo terreno. Manufac-turada de una sola pieza, la rueda FRX5optimiza las propiedades funcionales delpolímero PA66, modificado con la avan-zada tecnología de endurecimiento de

DuPont y reforzado con fibra de vidrio (14% de su peso). George Kotzeff, presi-dente de TAG Wheels, explica: "Sus sec-ciones con paredes de grosor variable

proporcionan resistencia yrigidez adicionales donde hace

falta y los radios presentan ademásun nervio interno. El cubo de la rueda

consiste de una robusta construcción deparedes delgadas diseñada para unamayor resistencia a la cizalla y transmi-sión de par."

TAG Wheels fabrica la rueda utili-zando un proceso patentado de moldeocon núcleo perdido que hace posible sucompleja geometría y estructura hueca.El proceso de manufactura empieza conel moldeo de un núcleo metálico en unaaleación con bajo punto de fusión. Acontinuación, se sobremoldea el núcleocon Zytel® 8018 y se elimina por fusiónel núcleo metálico dejando la ruedahueca.

Extensivas pruebas de laboratorio y

de campo ayudaron a convencer a laempresa de que Zytel ® proporcionaba lacombinación exacta de resistencia aimpactos, solidez, rigidez y moldeabili-dad.

Utilizando las ruedas FRX5 durante eldescenso de Hammer Fest, en VancouverIsland, en la primavera de 2007, elciclista profesional Dhama Fontainechocó con una roca que le reventó el neu-mático trasero al principio mismo de lacarrera. Dijo: "En la línea de meta,

cuando pararon las sacudidas y el tra-queteo, comprobé la rueda, esperandoencontrar un daño enorme. Me quedéimpresionado al ver tan solo un pequeñoe insignificante rasguño bajo el neumá-tico destruido. ¡Estas ruedas son real-mente a prueba de bomba!". Según Fon-taine, estos impactos suelen causardaños permanentes a las llantas de rue-das de radios tradicionales.

Otras ventajas de las ruedas FRX5comparadas con las ruedas convenciona-les son menos pinchazos y manteni-miento. Según TAG Wheels, tampocorequiere las operaciones de rectificado,tensión o alineación de las ruedas conradios de alambre.

La rueda de bicicletade montaña hecha de

nylon Zytel® de DuPont resiste a impactos que sue-

len provocar daños permanen-tes en las ruedas con radios metá-

licos convencionales.

Nylon Zytel® de DuPont todo terrenoPor Ricarte Rivera,DuPont Engineering Polymers Estados Unidos


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Más allá de lo convencionalPor Andreas Oldeweme, DuPont Engineering Polymers Alemania

La poliftalamidaZytel® HTN de DuPontofrece el alto rendimientoexigido a las carcasas determostatos de automo-

ción de hoy en día.

Cuando buscaba un material para lacarcasa de un termostato electrónicopara los motores de gasolina de cuatrocilindros de la serie N43 de BMW, BehrThermot-tronik (Alemania) llegó a laconclusión de que los requisitos supe-raban las capacidades de las poliami-das convencionales utilizadas en apli-caciones bajo el capó. Barbu Frunzetti,

director de proyecto de Behr Thermot-tronik, explica: "Ubicado cerca del blo-que de cilindros, el termostato quedaexpuesto a temperaturas de - 40 °C a + 150 °C y su superficie, a agentes pre-sentes en el compartimiento motorcomo aceites, grasas, combustibles ysales. En el interior de la carcasa fluyeun refrigerante a unos 140 °C de tempe-ratura generando una presión internade 2,5 bares. Además, durante su fun-cionamiento el termostato queda some-tido a constantes vibraciones. En con-junto, estos parámetros superan lascapacidades de las poliamidas conven-cionales utilizadas en aplicaciones‘bajo el capó’.

Los requisitos de procesado limita-ban aún más la gama de plásticos quepodíamos utilizar para esta pieza. Lasdos mitades moldeadas por inyecciónde la carcasa han de ser soldadas jun-tas de una manera fiable y económica-mente eficiente. Las soldaduras debenser capaces de aguantar una presión

interna admisible muy superior a lapresión nominal. Además, el materialdebe permitir el sobremoldeado hermé-tico de otras piezas de plástico como

los conectores sobremoldeados ennylon 66 del sistema de control electró-nico.

Durante intensas pruebas compara-tivas, Zytel ® HTN de DuPont fue elmaterial que mejor cumplió nuestrosrequisitos. Reforzado con un 35% defibra de vidrio, mantiene sus elevadasresistencias estática y dinámica y esta-bilidad dimensional a todas las tempe-raturas propias de esta aplicación. Pre-senta además una alta resistencia quí-mica y a la hidrólisis y una elevadacompatibilidad con PA 66 para elsobremoldeado de piezas de plásticoadicionales."

Behr Termot-tronik trabajó en estre-

cha colaboración con DuPont en la elec-ción y optimización del sistema de sol-dadura. Al ser uno de los primeroscomponentes de este tipo en ser sol-

dado por vibración, requirió un exhaus-tivo trabajo preliminar antes del inicio

de la producción en serie.Exhaustivas pruebas reali-

zadas en el Centro Téc-nico Europeo de DuPonten Ginebra permitieron

establecer que la solda-dura por fricción ofrecíaventajas concretas rela-

cionadas con la aplica-ción. En colaboración

con el fabricante deequipos de solda-dura, Behr-Ther-

mot-tronik trasladóa la práctica los

resultados delas pruebasde DuPontcon la car-

casa reallogrando una

producción enserie rápida y fiable.Dice Frunzetti: “Gra-

cias al extenso apoyo brindadopor DuPont para esta aplicación y a losbuenos resultados obtenidos hasta lafecha en el procesado, Behr Thermot-tronik ha empezado a utilizar Zytel ® HTNpara otros termostatos electrónicos yaen producción o en desarrollo. “

Contacto

Barbu FrunzettiBehr Thermot-tronik GmbHEnzstraße 25-3570806 KornwestheimAlemania

Tel.: +49 7154 [email protected]


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Un paso adelantePor Dan Curran Blaney,DuPont Engineering Polymers Canadá

equipo de ingenieros de la Queen'sUniversity (Kingston, Ontario).

La quilla es un aspecto clave de sudiseño: una pieza en forma de S molde-ada por inyección en Hytrel ® 8238actúa como un muelle almacenando y

devolviendo energía durante la marcha.Rob Gabourie explica: "El principio deretorno de energía incorporado a laprótesis Niagara Foot permite caminarcon más naturalidad que los diseñosconvencionales. Los pacientes mismospueden detectar y apreciar el rendi-miento de esta prótesis que reduce elesfuerzo muscular necesario paraandar." La combinación de baja fatigapor flexión y alta resistencia mecánicaproporcionada por Hytrel ® resultó fun-damental para el éxito del concepto; dehecho, Rob Gabourie está convencidode que el diseño no funcionaría conningún otro material. Durante las prue-bas estáticas, en las que se ejercía unapresión continua en el dedo y el talónde la prótesis, Niagara Foot superó los3.220 Newtons (N) necesarios para lacarga sobre el talón y los 2.790 N parala carga sobre los dedos. Diversosmateriales incluyendo polióxido demetileno (POM) y poliamidas no logra-ron alcanzar estas marcas debido a su

deformación y, en algunos casos, porfallo estructural.

El comportamiento del materialdurante su procesado también contri-

buye al excepcional rendimiento deesta exigente aplicación. La geome-tría del diseño actual requiere seccio-nes anormalmente gruesas, sinembargo como Hytrel ® fluye muyfácilmente hasta formar una pieza

plena, se elimina la formación de bur-bujas.Más allá de las prestaciones de

Hytrel®, Rob Gabourie menciona elapoyo técnico de DuPont y la calidadconstante del material suministradocomo factores que motivaron su elec-ción del proveedor: "El apoyo técnicofue increíble. Gracias al enfoqueexperto y cooperativo de DuPont, nosólo recibí exhaustivos análisis defallos durante la evaluación inicial delmaterial, sino también asesoramientoen ingeniería, los cuales nos permi-tieron lograr un diseño tan eficiente.

Contacto

Rob GabourieNiagara Prosthetics & OrthoticsInternational Ltd.547 Glenridge Avenue,St. Catharines, Ontario,Canadá L2T 4C2


La prótesis Niagara Foot fue desarro-llada por Rob Gabourie, protesista yortotetista además de fundador de Niagara Prosthetic & Orthotics Interna-tional Ltd. (Ontario, Canadá), conapoyo de empresas del sector comoHippo Design (Montebello, Québec),Précicaid (Québec City, Québec),DuPont (EE.UU. y Canadá) y de un

Niagara Foot es una nuevay asequible prótesis de piedestinada a personas acti-vas víctimas de minasterrestres. Su novedoso

diseño de retorno de ener-gía aprovecha la resisten-cia y la rigidez del elastó-mero termoplástico Hytrel® de DuPont para proporcio-nar ventajas en cuanto aestabilidad, eficiencia yconfort.


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Comodidad en la cocinaPor Aysel Iltas, DuPont Engineering Polymers Turquía

Un mecanismo patentadopara regular la altura de labandeja superior de loslavavajillas desarrolladopor el fabricante de elec-

trodomésticos turco VESTEL se basa casi porentero en el suave y fun-cional rendimiento de polí-meros técnicos de DuPont.

VESTEL, el fabricante turco de electro-domésticos, ha ideado una ingeniosasolución que permite al usuario regular

fácilmente la altura de la bandeja supe-rior de los lavavajillas, aun cuando estéllena.

El mecanismo patentado consisteen cuatro piezas principales hechas depolímeros de alto rendimiento deDuPont. Una placa base moldeada enun grado de Delrin ® de baja fricción ydesgaste queda firmemente sujeta a labandeja superior con grapas a presión.Se engrana con una placa corredera denylon Minlon® reforzado con mineralque tiene ruedas integrales -moldea-

das en Delrin ®- que encajan en los rai-les del lavavajillas y permiten sacar labandeja para facilitar la carga. Entreambas placas, que se deslizan vertical-mente, hay una placa de sujeción deDelrin®. Incorpora un piñón en formade estrella, también de Delrin ®, que fija

la bandeja a la altura deseada.Orhan Hülagü, ingeniero de investi-

gación y desarrollo de la fábrica delavavajillas de VESTEL, explica: "El prin-cipio funcional del mecanismo dereglaje se basa en un movimientomecánico. Cuando la bandeja está en laposición inferior, el piñón descansasobre una larga y delgada sección de laplaca base. Cuando se sube la bandeja,el piñón gira por interacción con otrasección redondeada en el fondo de la

placa, que también limita su desplaza-miento hacia arriba. Al soltar la ban-deja, el piñón encaja en la parte infe-rior de la sección delgada y la bandejaqueda fijada en su lugar por su propiopeso. Para bajar la bandeja, se libera elpiñón con un movimiento vertical y labandeja queda en su posición inferior.Una ventaja única del mecanismo des-arrollado por VESTEL es que la altura dela bandeja se puede regular indepen-dientemente de la posición de suje-ción."

Los materiales de DuPont constitu-yen un factor esencial del suave funcio-namiento del mecanismo gracias a suspropiedades funcionales que permane-cen inalteradas aun después demuchos ciclos de lavado de hasta treshoras de duración. Se realizaron prue-bas de operación de la bandeja conplena carga. Orhan Hülagü comenta:"Probamos otros polímeros pero nosdieron problemas de alabeo que difi-cultaban el funcionamiento del meca-

nismo. Los materiales de DuPont nosproporcionaron la combinación exactade resistencia y estabilidad dimensio-nal además de otras ventajas como

excelentes acabado superficial y colo-rabilidad. Con un alto grado de interac-ción entre ambos materiales, suescaso ruido y fricción contribuyen a lacomodidad general del sistema.

Este mecanismo patentado se uti-liza en lavavajillas para los mercadosturco y europeo. Con este mecanismoúnico, los lavavajillas VESTEL satisfa-cen las demandas de los consumidoresal brindarles una mayor comodidad enla cocina."

Contacto

Orhan HülagüR&D EngineerDishwasher PlantVESTEL White AppliancesManisa, Turquía


Comodidad para el usuario: el meca-nismo patentado de VESTEL permiteregular cómodamente la altura de labandeja superior de lavavajillas, inde-

pendientemente de su posición

Orhan Hülagü (arriba a la derecha) y elequipo de diseñadores de VESTEL dedi-caron 18 meses al perfeccionamiento deeste diseño único


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Se acabó el tanteo en la elección dematerialesPor Peter Tuschak y Debbie Lloyd, DuPont Engineering Polymers Estados Unidos

El Selector de Materiales DuPont, disponible online en la direcciónselector.plastics.dupont.com, fue creado específicamente para ayudar a los diseñadores a elegir el polímero más adecuado para cada propósito.

El dicho: "No hay materiales malos, sólohay materiales equivocados para deter-

minada aplicación" es tan cierto hoycomo lo era en la documentación sobreselección de materiales que DuPontpublicaba hace ya décadas. Llevandoestos conocimientos sobre materiales alS. XXI, el Selector de Materiales DuPontes una herramienta de apoyo online, cre-ada específicamente para proporcionar adiseñadores y a responsables de mate-riales acceso a una base de datos quepermite buscar online en la cartera demás de quinientos grados de termoplás-

ticos técnicos de DuPont.El Selector de Materiales DuPontfue desarrollado en estrecha coopera-ción con IDES, líder global en tecnolo-gías de motores de búsqueda en el sec-tor de los plásticos, pensando en lafuncionalidad y la interactividad con elusuario. Esta nueva herramienta estádestinada a diseñadores no necesaria-mente implicados diariamente con losplásticos que apreciarán la rapidez y lafacilidad con que el Selector de Mate-riales DuPont puede ayudarles a identi-ficar el material que mejor satisfagasus necesidades de diseño.

Disponible las veinticuatro horas, enla dirección selector.plastics.dupont.com,

esta herramienta online ofrece cuatro cri-terios principales de búsqueda:• Propiedad - Mediante la definición

de los atributos, tanto mecánicoscomo eléctricos u otros, del mate-rial buscado.

• Producto - Hallar un material portipo, aditivo/refuerzo o disponibili-dad.

• Búsqueda rápida - Elección rápidadel material mediante palabras clave.

• Multipuntos - Según disponibili-dad, evaluación de las propiedadesdel material con gráficos multipun-tos como módulo de fluencia enfunción del tiempo, viscosidad enfunción de velocidad de cizalla, etc.El Selector de Materiales DuPont

también permite al usuario compararhasta cinco grados, presentados en unmismo formato, y enviar el resultadopor e-mail a compañeros o colaborado-res del proyecto. Enlaces en el mismoSelector conducen al usuario a másdocumentos de referencia como guíasde diseño, hojas de características téc-nicas y casos prácticos.

El Selector de Materiales DuPont esla última adición a los servicios y solu-ciones basados en Internet de la com-pañía, que ya incluyen seminarios ysalas de colaboración para la interac-ción online con especialistas deDuPont para reducir el tiempo de des-arrollo y contribuir a la competitividaddel cliente.

http://selector.plastics.dupont.com

Resultados de pruebas de elasticidad a

distintas temperaturas: un ejemplo delos datos proporcionados por el Selec-tor de Materiales DuPont


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DuPont amplía su gama de polímeros procedentesde fuentes renovables

El nuevo polímero de cristal líquido (LCP) Zenite ® de DuPontcumple los requisitos de alabeo ultrabajo de los componen-tes más delgados utilizados en los más pequeños dispositi-vos electrónicos como conectores, soportes de chips yseparadores. Si bien las resinas estándar están bien adap-tadas a los componentes más gruesos, pueden presentar unalabeo inaceptable para la generación emergente de dise-ños de bajo perfil. El nuevo Zenite ® ZE55201 ha demostradoque puede superar este reto.

El alabeo ultrabajo de la nueva resina se ha obtenidoreduciendo la contracción anisotrópica. La contracción endirección al flujo es parecida a la de un típico LCP reforzadocon un 30% de fibra de vidrio, pero su contracción perpen-dicular al flujo es inferior en más de un 50 %.

El nuevo grado, Zenite ® ZE55201 BK010, está reforzadocon 50 % de fibra de vidrio y carga mineral y sólo está dis-

ponible en negro. Sus propiedades mecánicas y de flujo sonsimilares a las de otros grados de LCP con un alto contenidoen aditivos. Véase la hoja técnica en:http://plastics.dupont.com

Este delgado zócalo de CPU se beneficia del rendimiento dealabeo ultrabajo de Zenite ® ZE55201BK010 de DuPont

El último trimestre de 2007, DuPont informó de progresosen el desarrollo y lanzamiento de polímeros de alto rendi-miento elaborados con recursos renovables, de los cualesdestacan las resinas termoplásticas DuPont™ Sorona ® EP,los elastómeros termoplásticos DuPont™ Hytrel ® RS, en lacartera de productos de DuPont Engineering Polymers ade-más de las resinas para embalaje DuPont™ Biomax ® RS ylos filmes transpirables DuPont™ Selar ® VP.

Un ingrediente clave de la resina Sorona ® EP es Bio-PDO™, que sustituye los compuestos petroquímicos 1,3propanodiol (PDO) y 1,4 butanodiol (BDO) en los dos prime-ros grados de Sorona ® que estarán disponibles. Sorona ® EPofrece mejores prestaciones que el teraftalato de polibuti-leno incluyendo mayor estabilidad dimensional y aspectosuperficial. Ya se está produciendo muestras para determi-

nados programas de desarrollos y se espera una mayor dis-ponibilidad para el 2008.

Hytrel® RS incorpora DuPont™ Cerenol ®, un poliol deorigen renovable fabricado con 'Bio-PDO', como sustitutode los polioles petroquímicos. Los grados iniciales de'Hytrel® RS' tendrán una composición renovable del 25 al 50por ciento. Hytrel ® RS ofrecerá un rendimiento comparablea los grados tradicionales de Hytrel ®. Ya se está produ-ciendo muestras para determinados programas de desarro-llos y se espera una mayor disponibilidad para el 2008.

Estos nuevos productos contribuirán al objetivo de lacompañía de duplicar sus ingresos provenientes de recur-sos renovables y llegar como mínimo a los 8.000 millonesde dólares para 2015.http://renewable .dupont.com

El nuevo Zenite ® de DuPont supera el reto del alabeo inclusoen los componentes electrónicos más delgados


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DuPont™ Hytrel ®: aislamiento para laalta velocidadPor Ramón Brugada, Director de aplicaciones de cables deDuPont Engineering Polymers

LEONI elocab eligió el elastómero termoplástico DuPont™ Hytrel® para el recu-brimiento de los cables espiralados de alta tensión que conducen lacorriente eléctrica entre los coches de los trenes de alta velocidad.Hytrel® fue elegido porque satisfacía los exigentes requisi-tos de la aplicación, es un buen aislante eléctrico yse presta bien al recubrimiento por extrusión.

LEONI elocab GmbH, de Georgens-gmünd, Alemania, es un fabricante decables a la medida y un especialistade las conexiones móviles de alta fle-xibilidad. Además de otros muchosproductos, la empresa fabrica cablesespiralados de alta tensión que con-ducen la corriente eléctrica entrelos vagones de los trenes dealta velocidad como el ale-mán ICE o el español

VELARO. El recubri-miento de estoscables dealta tensiónque van deltecho de un coche alsiguiente debe resistir extremas con-diciones de trabajo como: voltaje de25 kV en los puntos de contacto o lasvibraciones continuas de los trenesen movimiento. También tiene queofrecer una elevada resistencia a lahidrólisis y una buena recuperación atemperaturas de entre - 30 °C y

+ 80 °C. Por otraparte, los cablestienen quecompen-sar

dinámica-mente la dis-

tancia entre los vagonesque en determinados tramos

de vía puede alcanzar los 1.000 mmademás de resistir a las heladas, lanieve, el granizo, la radiación UV y laexposición al ozono y a agentes delimpieza.

LEONI elocab eligió Hytrel® para elrevestimiento de sus cables espirala-dos de alta tensión porque cumpletodos los requisitos materiales de una

aplicación tan exigente incluyendoresistencia a la fatiga por flexión, fle-xibilidad a bajas temperaturas y resis-tencia a los rayos UV, los productosquímicos y los impactos. El materialtambién tenía que ser un buen ais-lante eléctrico y presentar buenas cua-lidades de procesado para una fabri-cación eficiente en costes.

Jörg Ruder, del departamento deI+D de LEONI elocab, dijo: "Las exten-sivas pruebas que realizamos mostra-ron que cumplíamos todos los requisi-tos con Hytrel ® y que sus propiedadesse mantenían con años de uso. Otrofactor decisivo de nuestra elección fueque Hytrel ® ofrece características deprocesado casi idénticas de una par-tida a otra. Ello significa que podemosextruir el revestimiento del conductor

eléctrico, un denso trenzado de cobrede unos 15 mm de diámetro, con unaproductividad uniforme y una alta cali-dad constante."

Un revestimiento de poliéster termoplástico

DuPont™ Hytrel ® protege y aísla los cables espiralados de alta tensión de LEONI que conducen la corriente eléc- trica entre los vagones de los trenes de alta velocidad


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DuPont consolida su producción de Zenite ® en Luxemburgo

DuPont ha completado la consolidación de su producción delelastómero poliéster termoplástico Hytrel ® en Europa con lainauguración de una nueva unidad de compounding enLuxemburgo a finales de septiembre de 2007. La nueva líneaforma parte de un gran proyecto de inversión de la compañíapara integrar la totalidad de la cadena de producción deHytrel® - de la polimerización al compounding y al suministrodel producto acabado a los clientes - en Luxemburgo, para

una mejor eficiencia de la producción, una reducción delimpacto medioambiental y un servicio mejorado de atenciónal cliente. La expansión de la planta generó además oncenuevos puestos de trabajo en DuPont Luxemburgo.

Previamente, la composición de Hytrel ® se llevaba a caboen Mechelen, Bélgica y requería la programación anual de

300 viajes en camión de más de 200 kilómetros para trans-portar el material polimerizado de Luxemburgo a Mechelenpara el procesado final. Los beneficios medioambientalesdirectos del nuevo enfoque consolidado de DuPont son la eli-minación de la mayoría de los requisitos de manipulación ytransporte, una reducción considerable del consumo dematerial de embalaje y de su posterior eliminación. La com-pañía pretende alcanzar así sinergias de producciónmediante la integración de todos los procesos en un únicolugar. Otros beneficios obtenidos incluyen una mayor flexibi-lidad operacional y una mejor atención al cliente.


Contacto

Jörg Ruder LEONI elocab GmbHObere Lerch 3491166 GeorgensgmündAlemaniaTel.: +49 9172 6980148

[email protected]

LEONI elo-cab lleva a cabotanto el trenzado

del conductor decobre como la extrusión

del revestimiento en susinstalaciones de Georgens-

gmünd, cerca de Nuremberg enAlemania. A continuación, se forma el

cable en espirales y se completa conlas placas terminales. Cada unidad deconexión de vagón a vagón del ICEpesa en conjunto unos 16 kg.

Añade: "Todos los fabricantes de

trenes de alta velocidad del mundoestán interesados por nuestros cablesespiralados ya conocidos por sudemostrada y probada fiabilidad.LEONI elocab está realizando pruebasde construcciones de cables que seutilizarán a temperaturas aún másbajas y con tensiones mecánicas aúnmás intensas. En estos proyectos

orientados al futuro también tenemosprevisto utilizar Hytrel ® para el recu-brimiento aislante ya que sabemosque este material tiene el potencialpara ello."

La nueva unidad de compuesto del elastómero poliéster termoplástico DuPont™ Hytrel ® fue inaugurada por (deizquierda a derecha): Marie-Thérèse Gantenbein, alcaldesade Hesperange (Luxemburgo), Keith J. Smith, vicepresidente y responsable general de DuPont Engineering Polymers y Jim Schmitz, alcalde de Contern (Luxemburgo)

La consolidación de la producción del elastómero poliéster termoplástico Hytrel ® en Luxemburgo generará mayor eficiencia en la producción, reducirá el impacto medioambiental y mejorará el servicio al cliente


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www.plastics.dupont.com

Crastin ® pbt resina de poliestertermoplastico

Delrin ®

resina acetalica

Hytrel ®

elastomero termo-plastico de poliester

Minlon ®

resina de poliamida reforzada con mineral

Rynite ® pet resina de poliestertermoplastico

Thermx ® pct resina de poliestertermoplastico

Tynex ®

monofilamento denylon

Vespel ®

piezas y preformas

Zytel ®

resina de poliamida

Zytel ® htnpoliamida de altasprestaciones

Zenite ® lcpresina de polimero decristal liquido

DuPont™ etpv caucho termo plasticoresistente al aceite y

al calor

El Ovalo de DuPont, DuPont™, The mirscience™, Crastin®, Delrin®, DuPont™Hytrel®, Minlon®, Rynite®, Thermx®,TVespel®, Zytel® y Zenite® son marcasregistradas de E.I. du Pont de Nemours aCompany o de sus entitades afiliadas.

Editor : Evelyne SchützDuPont Engineering Polymer2, ch. du PavillonCH-1218 Le Grand-SaconnexGinebra, SuizaTel.: +41 22 717 51 11Fax: +41 22 717 52 00

Redacción : Andrew Wilkins PR52 Collier Close, Ely,Cambridgeshire CB6 3WXReino UnidoTel./Fax: +44 1353 [email protected]

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ThailandDu Pont (Thailand) Limited6-7th Floor, M. Thai TowerAll Seasons Place87 Wireless RoadLumpini, PhatumwanBangkok 10330Tel. +66 2 659 4000Fax +66 2 659 4001

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