Графитонаполненный полиамид ПА-68 в Минске


Графитонаполненный полиамид ПА-68: свойства, переработка и применение

ПА-68 — алифатический полиамид на основе гексаметилендиамина и пробковой (октандиовой) кислоты, модифицированный графитовыми наполнителями. Введение графита в матрицу полиамида ПА-68 снижает коэффициент трения скольжения до 0,08–0,12, повышает теплопроводность до 0,8–1,4 Вт/(мК) и стабилизирует размеры при рабочих температурах до 120 C. Материал сохраняет прочностные характеристики базового полиамида: предел текучести при растяжении — 55–70 МПа, модуль упругости — 2200–2800 МПа, относительное удлинение при разрыве — 15–40 % в зависимости от массовой доли графита.

Типовые марки и содержание наполнителя

  • ПА-68-Г10 — 10 % чешуйчатого графита, антифрикционные втулки скольжения
  • ПА-68-Г15 — 15 % графита, направляющие планки и уплотнительные кольца
  • ПА-68-Г20 — 20 % графита, подшипники скольжения при высоких нагрузках
  • ПА-68-Г30 — 30 % графита, торцевые уплотнения насосного оборудования
  • ПА-68-Г15Мо — 15 % графита + 5 % дисульфида молибдена, узлы сухого трения
  • ПА-68-Г20С — 20 % графита + 10 % стекловолокна, комбинированное армирование

Технологические параметры переработки

Графитонаполненный ПА-68 перерабатывается литьём под давлением на термопластавтоматах с материальным цилиндром, оснащённым износостойкими шнековыми парами. Температура расплава — 250–280 C, температура формы — 70–90 C, давление впрыска — 80–120 МПа. Повышенная вязкость расплава требует увеличения усилия запирания пресс-формы на 15–20 % относительно ненаполненного полиамида. Сушка гранулята перед переработкой — 4–6 ч при 80–90 C до влажности не более 0,1 %.

ПоказательПА-68-Г10ПА-68-Г20ПА-68-Г30Метод контроля
Плотность, г/см1,081,151,24ГОСТ 15139
Коэффициент трения0,120,100,08ГОСТ 11629
Теплопроводность, Вт/(мК)0,81,11,4ГОСТ 23630.2
Прочность при растяжении, МПа686052ГОСТ 11262
Теплостойкость по Мартенсу, C95105115ГОСТ 21341

Области применения

Изделия из графитонаполненного ПА-68 эксплуатируются в узлах трения без подачи смазки: втулки и вкладыши подшипников скольжения в конвейерном оборудовании, направляющие скольжения в металлообрабатывающих станках, шестерни приводов текстильных машин, уплотнительные элементы арматуры трубопроводных систем. В насосном оборудовании для перекачки нефтепродуктов применяются торцевые уплотнения и подшипники скольжения из ПА-68-Г20 и ПА-68-Г30. В автомобилестроении — втулки стеклоподъёмников, шарниры педалей, направляющие сидений. В пищевой промышленности — детали транспортёров и звёздочки приводных цепей при контакте с пищевыми средами.

Эксплуатационные ограничения

Графитонаполненный ПА-68 не рекомендуется для узлов, работающих в среде концентрированных кислот и щелочей, а также при длительном воздействии горячей воды выше 80 C. Гигроскопичность базового полиамида сохраняется: влагопоглощение за 24 ч — 0,6–1,0 %, что вызывает линейное расширение до 0,4 %. Для размерокритичных деталей применяется кондиционирование отливок в воде при 80 C в течение 8–12 ч.

Вопросы и ответы

Какое максимальное содержание графита допустимо в ПА-68?

Практический предел — 30–35 % массовой доли. Выше этого порога резко падает ударная вязкость и затрудняется литьё под давлением из-за роста вязкости расплава.

Заменяет ли графитонаполненный ПА-68 бронзовые втулки скольжения?

В узлах с умеренными нагрузками до 10 МПа и скоростями скольжения до 1,5 м/с — да. При более высоких параметрах требуется расчёт по критерию PV с учётом теплопроводности конкретной марки.

Требуется ли смазка при работе деталей из ПА-68-Г20?

Материал работоспособен в режиме сухого трения. Введение смазки снижает коэффициент трения дополнительно на 20–30 % и увеличивает ресурс узла в 1,5–2 раза.

Как влияет влагопоглощение на размеры деталей?

Линейное расширение достигает 0,3–0,4 % при насыщении влагой. Для допусков менее 0,1 мм обязательна стабилизация отливок кондиционированием или учёт припуска при проектировании формы.