Полимеры, композиты и РТИ в Минске

Полимеры, композиты и РТИ: инженерные материалы для ответственных узлов

Категория объединяет конструкционные полимеры, армированные композиты и резинотехнические изделия (РТИ), применяемые в узлах трения, уплотнениях и элементах, работающих под циклическими и ударными нагрузками. Материалы подбираются по условиям эксплуатации: температуре среды, давлению, наличию абразивных частиц и агрессивных реагентов. Ассортимент включает листовые и прутковые заготовки, формованные детали, манжеты, кольца круглого сечения, пластины и втулки.

Конструкционные полимеры

Для узлов с ограниченной смазкой или работой на сухую применяются полимеры с низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью. Полиамид (ПА6, ПА66) с графитовым или дисульфидмолибденовым наполнением используется в направляющих скольжения, втулках и звездочках конвейерных систем. Полиоксиметилен (POM-C) востребован в зубчатых передачах и кулачковых механизмах благодаря стабильности размеров при влажности до 0,2%. Полиэфирэфиркетон (PEEK) с 30% стекловолокна сохраняет механические свойства при температуре до 250C, что позволяет заменять металлические детали в насосном оборудовании и запорной арматуре.

Композиционные материалы

Слоистые композиты на основе стеклоткани и эпоксидного связующего (гетинакс, стеклотекстолит) применяются в электротехнических узлах и прокладках, работающих при напряжении до 15 кВ. Углепластики с однонаправленным армированием используются в валах и тягах, где требуется соотношение жесткости к массе не менее 120 ГПа/(г/см). Для футеровки бункеров и течек, подверженных абразивному износу, применяются композиты на полиуретановой основе с твердостью от 85 до 95 по Шору А и стойкостью к истиранию по DIN 53516 не более 40 мм.

Резинотехнические изделия

РТИ производятся из каучуков различных групп: нитрилбутадиенового (NBR) для контакта с минеральными маслами, этиленпропиленового (EPDM) для горячей воды и пара, фторкаучука (FKM) для агрессивных сред и вакуумных систем. Манжеты армированные с пыльником обеспечивают герметичность вращающихся валов при окружной скорости до 20 м/с. Кольца круглого сечения изготавливаются по ГОСТ 9833-73 с допуском на внутренний диаметр до 0,3 мм для статического уплотнения гидроцилиндров. Пластины технические из маслобензостойкой резины толщиной от 2 до 50 мм используются как прокладочный материал во фланцевых соединениях трубопроводов.

Эксплуатационные характеристики

Выбор материала определяется совокупностью параметров: рабочей температурой, давлением среды, скоростью скольжения и допустимым износом. Для пар трения полимер-сталь коэффициент трения без смазки составляет от 0,08 до 0,15 при удельной нагрузке до 10 МПа. Температурный диапазон эксплуатации полиамидных деталей от 40 до +80C, фторопластовых от 190 до +260C. Резиновые уплотнения сохраняют эластичность при относительном удлинении до 300% и остаточной деформации сжатия не более 25% после 72 часов выдержки при максимальной температуре.

Критерии подбора и совместимость

При проектировании уплотнительных узлов учитывается совместимость эластомера с рабочей жидкостью. NBR не рекомендуется для тормозных систем на основе гликолевых жидкостей применяется EPDM. Фторкаучук совместим с большинством углеводородов, но разрушается под действием горячего пара и аминов. Для пищевого производства используются силиконовые и EPDM-материалы, соответствующие требованиям FDA и EU 1935/2004. Полиуретановые детали с твердостью от 80 до 95 по Шору А применяются в гидроабразивных средах пульпах, шламах, суспензиях с размером частиц до 5 мм.

Формы поставки и обработка

Полимерные заготовки поставляются в виде плит, стержней и труб с допуском на диаметр от 0,1 до 0,5 мм. Механическая обработка выполняется на токарных и фрезерных станках с охлаждением эмульсией; для PEEK и стеклонаполненных композитов требуется инструмент с алмазным или CBN-покрытием. Резиновые смеси перерабатываются методом компрессионного или литьевого прессования с последующей вулканизацией при температуре от 150 до 170C. Допуски на формованные РТИ устанавливаются по классам точности ГОСТ 18829-73: для колец круглого сечения 2-й класс, для манжет 1-й класс.

Вопросы и ответы (FAQ)