Капролон блочный ТУ 2224-036-00203803-2012 в Минске


Капролон блочный ТУ 2224-036-00203803-2012 — конструкционный полиамид для узлов трения

Капролон блочный, выпускаемый по ТУ 2224-036-00203803-2012, представляет собой литьевой полиамид-6 (ПА-6), получаемый анионной полимеризацией -капролактама непосредственно в форме. В отличие от экструзионных марок, блочный капролон характеризуется более высокой молекулярной массой и, как следствие, повышенной прочностью и ударной вязкостью при сохранении низкого коэффициента трения. Продукция по данному ТУ изготавливается в виде стержней (прутков), плит и втулок-заготовок, предназначенных для последующей механической обработки.

Материал относится к группе конструкционных термопластов, работающих в паре с металлом без смазки или при ограниченной смазке. Благодаря способности к самосмазыванию и демпфированию вибраций, капролон блочный применяется в узлах, где использование бронзовых или текстолитовых вкладышей нецелесообразно из-за абразивного износа или дефицита смазочных материалов.

Технические характеристики и свойства

Физико-механические показатели капролона блочного по ТУ 2224-036-00203803-2012 регламентируются для состояния после полной полимеризации без дополнительной термообработки. Ключевые параметры, определяющие пригодность материала для нагруженных узлов:

  • Предел текучести при сжатии — 70–90 МПа (в зависимости от сечения заготовки);
  • Прочность при разрыве — 60–80 МПа;
  • Относительное удлинение при разрыве — 10–30%;
  • Ударная вязкость по Шарпи без надреза — не менее 30 кДж/м;
  • Твердость по Бринеллю — 120–160 МПа;
  • Водопоглощение за 24 часа — не более 0,6%.

Рабочий диапазон температур эксплуатации составляет от –40 C до +70 C при длительной нагрузке; кратковременно допустим нагрев до +120 C. При температурах ниже –40 C материал склонен к охрупчиванию, что ограничивает его применение в криогенном оборудовании.

Сравнение с альтернативными материалами

ПараметрКапролон блочный ТУ 2224-036Капролон экструзионныйБронза БрО5Ц5С5Фторопласт Ф4
Предел прочности при сжатии, МПа75–9065–80180–22012–16
Коэффициент трения по стали (без смазки)0,12–0,180,15–0,200,18–0,250,04–0,08
Износостойкость (относительная)ВысокаяСредняяСредняяНизкая
Рабочая температура, C–40…+70–40…+80–250…+250–200…+260
Стойкость к абразивному износуВысокаяСредняяНизкаяНизкая

Области применения в промышленности

Капролон блочный по ТУ 2224-036-00203803-2012 востребован в качестве замены цветных металлов в узлах трения и изнашиваемых деталях. Основные направления использования:

  • Горнодобывающее оборудование — футеровочные плиты, ролики конвейеров, направляющие скольжения в условиях абразивной пыли;
  • Металлургические агрегаты — втулки и подшипники скольжения прокатных станов, ролики рольгангов;
  • Насосное оборудование — рабочие колеса, направляющие аппараты, подшипники скольжения для перекачки агрессивных сред с pH 5–12;
  • Пищевая промышленность — звездочки цепных конвейеров, скребки, упорные пластины (материал допущен к контакту с пищевыми средами при соблюдении регламентов);
  • Судостроение и портовое оборудование — дейдвудные подшипники, втулки рулевых устройств, работающие в морской воде;
  • Текстильные и бумагоделательные машины — гребенки, прижимные ролики, элементы натяжных устройств.

Особенности механической обработки

Заготовки из капролона блочного хорошо поддаются токарной, фрезерной и сверлильной обработке стандартным инструментом. При точении рекомендуется использовать резцы с положительным передним углом и скоростью резания 200–400 м/мин. Из-за низкой теплопроводности полиамида (0,29 Вт/(мК)) необходимо применять охлаждение сжатым воздухом или эмульсией для предотвращения локального перегрева и деформации детали. Допуски на механическую обработку назначаются с учетом коэффициента линейного расширения 810 1/C и влажностного расширения — после обработки деталь следует выдержать 24 часа при комнатной температуре для стабилизации размеров.

Вопросы и ответы

Чем капролон блочный по ТУ 2224-036-00203803-2012 отличается от экструзионного?

Блочный капролон получают литьем под низким давлением в стационарные формы, что обеспечивает более высокую молекулярную массу полимера. Это дает повышенную ударную вязкость (на 20–30%) и лучшую стойкость к циклическим нагрузкам по сравнению с экструзионным аналогом. Однако блочные заготовки имеют ограничения по максимальной длине и более выраженную разницу свойств в центре и у поверхности сечения.

Допустима ли работа капролона блочного в контакте с пищевыми продуктами?

Полиамид-6, из которого изготовлен капролон блочный, при соблюдении ТУ не содержит пластификаторов и стабилизаторов, мигрирующих в пищевые среды. Для применения в пищевом оборудовании необходима дополнительная оценка соответствия требованиям ТР ТС 005/2011 и наличие санитарно-эпидемиологического заключения на конкретную партию материала.

Какой максимальный диаметр стержня доступен по данному ТУ?

Типовой сортамент включает стержни диаметром от 20 до 300 мм и плиты толщиной 10–150 мм. Максимальный диаметр ограничен условиями отвода тепла при полимеризации — для заготовок свыше 200 мм возможно образование внутренних напряжений и трещин, поэтому крупные сечения требуют специального режима формования.

Требуется ли дополнительная термообработка деталей из капролона блочного?

Для снятия внутренних напряжений после механической обработки ответственных деталей рекомендуется отжиг при температуре 120–140 C с выдержкой 2–4 часа и медленным охлаждением (не более 10 C/час). Это особенно важно для тонкостенных втулок и деталей сложной конфигурации, работающих при переменных температурах.