Капролон блочный А (капролон) в Минске


Капролон блочный А: конструкционный полиамид для тяжелонагруженных узлов

Капролон блочный А — полиамид ПА-6, получаемый методом анионной полимеризации капролактама непосредственно в форме. В отличие от экструзионного и литьевого полиамида, блок обладает изотропной структурой по всему объёму заготовки, что обеспечивает стабильные механические характеристики при обработке резанием в любом направлении. Марка «А» — базовый конструкционный тип без наполнителей и модификаторов, предназначенный для изготовления деталей, работающих при знакопеременных нагрузках и ударных воздействиях.

Технические характеристики

Плотность материала — 1140–1160 кг/м. Предел текучести при растяжении — 70–80 МПа, предел прочности при сжатии — 90–110 МПа. Модуль упругости — 2800–3200 МПа. Ударная вязкость по Шарпи без надреза — не менее 100 кДж/м, что существенно выше показателей литьевого ПА-6. Твёрдость по Бринеллю — 140–160 МПа. Коэффициент трения по стали без смазки — 0,15–0,25, со смазкой — 0,05–0,10.

Рабочий диапазон температур: от –40 C до +90 C в непрерывном режиме, кратковременно до +110 C. Водопоглощение за 24 ч — 0,5–0,8 %, равновесное при 20 C и 65 % влажности — 2,5–3,0 %. Сорбция влаги вызывает увеличение линейных размеров до 1,5 %, что учитывается при назначении допусков на сопрягаемые поверхности.

ПоказательМетодЗначениеУсловияЕд. изм.
ПлотностьГОСТ 15139115020 Cкг/м
Предел текучестиГОСТ 1126275растяжениеМПа
Ударная вязкостьГОСТ 4647110без надрезакДж/м
ТвёрдостьГОСТ 4670150вдавливание шарикаМПа
ТеплостойкостьВика200нагрузка 50 НC
ВодопоглощениеГОСТ 46500,624 ч, 20 C%

Технологические свойства и обработка

Блочный капролон марки А поставляется в виде стержней диаметром 20–300 мм, пластин толщиной 10–100 мм и втулок. Механическая обработка — точение, фрезерование, сверление, нарезание резьбы — выполняется твердосплавным инструментом с передними углами 10–15 и высокими скоростями резания (300–600 м/мин) во избежание локального перегрева и оплавления кромки. Для снятия внутренних напряжений после механообработки рекомендуется отжиг при 140–160 C в течение 2–4 ч с медленным охлаждением.

Склеивание деталей из блочного капролона А выполняется на эпоксидных и полиуретановых клеях после активации поверхности (абразивная зачистка, обработка хромовой кислотой или пламенем). Сварка возможна контактная и ультразвуковая, но прочность сварного шва составляет 50–70 % от прочности основного материала.

Области применения

  • Втулки и подшипники скольжения в узлах металлургического оборудования: рольганги, шарниры кривошипов, направляющие клетей.
  • Зубчатые колёса и червячные передачи в приводах конвейеров, насосов, смесителей при окружных скоростях до 5 м/с.
  • Уплотнительные элементы и седла клапанов в арматуре низкого и среднего давления (до 4,0 МПа) для нефтегазовой и химической промышленности.
  • Направляющие втулки и вкладыши гидроцилиндров, работающих при давлении до 25 МПа.
  • Ролики, катки, шкивы в подъёмно-транспортном оборудовании и сельхозтехнике.
  • Изоляционные детали в электротехнике: втулки, шайбы, корпуса разъёмов при напряжении до 10 кВ.

Эксплуатационные ограничения

Капролон блочный А не предназначен для работы в среде концентрированных минеральных кислот, фенолов, крезолов и хлорированных углеводородов. При длительном контакте с водой при температуре выше 60 C наблюдается гидролиз с падением прочности на 20–30 %. В узлах трения при давлении свыше 30 МПа и скорости скольжения более 3 м/с требуется принудительное охлаждение или применение антифрикционных наполнителей (графит, дисульфид молибдена, фторопласт), которые вводятся в модифицированные марки, а не в базовый тип А.

Вопросы и ответы

Чем блочный капролон А отличается от литьевого ПА-6?

Блочный капролон А получают полимеризацией непосредственно в форме, что даёт более высокую молекулярную массу (100 000–150 000) и изотропную структуру. Ударная вязкость блока выше в 1,5–2 раза, а остаточные напряжения ниже, чем у литьевого аналога.

Какой максимальный диаметр стержня доступен?

Стандартный сортамент включает стержни диаметром до 300 мм. При больших диаметрах возрастает градиент температур по сечению при полимеризации, что может приводить к появлению усадочных раковин в осевой зоне.

Требуется ли термообработка после механообработки?

Да, для ответственных деталей с жёсткими допусками рекомендуется отжиг при 140–160 C в течение 2–4 ч. Это снижает внутренние напряжения и стабилизирует размеры при последующей эксплуатации во влажной среде.

При какой температуре капролон А теряет работоспособность?

Непрерывная эксплуатация возможна до +90 C. При +100–110 C материал сохраняет форму, но предел текучести снижается на 40–50 %, что ограничивает применение в нагруженных узлах.